EP3717954B1 - Method for displaying the course of a trajectory in front of a vehicle or an object by means of a display unit, and device for carrying out the method - Google Patents

Method for displaying the course of a trajectory in front of a vehicle or an object by means of a display unit, and device for carrying out the method Download PDF

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EP3717954B1
EP3717954B1 EP18796921.7A EP18796921A EP3717954B1 EP 3717954 B1 EP3717954 B1 EP 3717954B1 EP 18796921 A EP18796921 A EP 18796921A EP 3717954 B1 EP3717954 B1 EP 3717954B1
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grid
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Robert Jan Wyszka
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Volkswagen AG
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Definitions

  • the proposal relates to the technical field of driver information systems, which are also known under the term infotainment system. In particular, this involves a method for displaying a trajectory in front of a vehicle or an object with additional information. Such systems are mainly used in vehicles. However, there is also the possibility of using the invention for pedestrians, cyclists, etc. with data glasses.
  • the proposal also relates to a correspondingly designed device for carrying out the method, as well as a motor vehicle and a computer program.
  • HUD Head-Up Display
  • LTE V2X Long Term Evolution V2X
  • WLAN p system Wireless Fidelity
  • a vision of the future in the automotive industry is to be able to display virtual elements on the windscreen of one's own vehicle in order to give the driver a number of advantages.
  • the so-called “Augmented Reality” technology (AR) is used.
  • the corresponding German-language term "extended reality” is less common.
  • the real environment is enriched with virtual elements. This has several advantages: There is no need to look down at displays other than the windscreen, since a lot of relevant information is shown on the windscreen. The driver does not have to take his eyes off the road.
  • due to the precise location of the virtual elements in the real environment less cognitive effort on the part of the driver is likely, since there is no need to interpret a graphic on a separate display. Added value can also be generated with regard to automatic driving.
  • the “image” is composed as follows: it is less a virtual display and more a kind of "keyhole” into the virtual world.
  • the virtual environment is theoretically placed over the real world and contains the virtual objects that support and inform the driver while driving.
  • the limited display area of the HUD means that only a section of the real world can be shown with HUD overlays. So you look through the display area of the HUD at the section of the virtual world. Since this virtual environment supplements the real environment, this is also referred to as "mixed reality".
  • From the DE 10 2007 016 868 A1 is a method for displaying the course of a road in front of a vehicle, with a current speed of the vehicle being determined. Points of a vehicle environment in front of the vehicle are determined in such a way that an optical flow of these points is determined taking into account the current vehicle speed and that symbols for representing the optical flow for a representation of the course of the road are shown in the head-up display.
  • the method and system is used to support path control, in particular of a vehicle on a road or in an off-road environment or a ship or an airplane.
  • the method consists in carrying out at least one of the following steps (a) and (b): (a) Estimating an actual future path of the vehicle based on vehicle movement data and visual and/or acoustic and/or tactile display of the estimated actual future path to the driver, (b) detecting the actual current path of the vehicle, estimating a current deviation of the detected actual current path from a desired current path, and displaying optically and/or acoustically and/or tactilely the estimated current deviation to the driver.
  • a head-up display is known in which the ambient brightness is detected and the light intensity of the emitted light is adjusted depending on the ambient brightness.
  • the contrast ratio is also improved in the head-up display presented.
  • a stereoscopic head-up display is known in which a photometric parameter of the display unit, such as the brightness and background color is determined from the surroundings of the vehicle, in particular only as a function of the position of the vehicle, a determined precipitation at the position of the vehicle, a determined ambient temperature at the position of the vehicle, time information and/or at least one value from an external data source.
  • a photometric parameter of the display unit such as the brightness and background color is determined from the surroundings of the vehicle, in particular only as a function of the position of the vehicle, a determined precipitation at the position of the vehicle, a determined ambient temperature at the position of the vehicle, time information and/or at least one value from an external data source.
  • a method for operating a stereoscopic head-up display comprising a step of changing in which image information intended for the right eye and/or image information intended for the left eye depending on a ratio or a difference between a Crosstalk value representing crosstalk between the image information intended for the right eye and the image information intended for the left eye, and a threshold value is changed.
  • a navigation route object in the form of an overhead navigation cable on a head-up display.
  • the overhead navigation cable is displayed at a distance above the roadway.
  • the overhead navigation cable can also be indicated by symbols placed along the cable.
  • AR displays augmented reality displays
  • Relatively obvious examples usually relate to the area of navigation.
  • classic navigation displays in conventional HUD
  • AR displays offer much more effective options. Since the displays can be presented as "part of the environment", extremely fast and intuitive interpretations are possible for the user.
  • the previously known approaches also have various problems for which no solutions are known at the present time.
  • the known solutions have various disadvantages. This was recognized within the scope of the invention.
  • the problem with the known solutions is that, depending on the environmental conditions, the representation of the course of the direction of travel is either difficult to see or is just too conspicuous and distracts from what is actually happening on the road.
  • the basic idea of this invention is to do without covering surfaces and instead to fragment the display content.
  • a number of advantages are seen in this approach, which, in addition to meeting the requirements of low masking of the environment and at the same time sufficient error tolerance, consist in the fact that the human perception apparatus is effortlessly able to recognize the individual display elements as a coherent indication due to the evolutionary biological prerequisites to understand.
  • the means of choice for the visualization of the individual grid elements were simple white spheres or points.
  • the display elements should be adapted both in the case of difficult brightness conditions and in the case of poor visibility due to other influences (e.g. rain).
  • the object of the invention is to find such an approach.
  • a further object is that, conversely, it should be prevented that the direction of travel changes certain environmental conditions is displayed too weakly, so that the driver can hardly follow the course.
  • This object is achieved by a method for displaying a course of a trajectory in front of a vehicle or an object using a display unit according to claim 1, a device for carrying out the method according to claim 11 and a motor vehicle according to claim 13 and a computer program according to claim 14.
  • the solution according to the invention is based on adapting the display to the environmental conditions.
  • the environmental conditions are recorded with the appropriate sensors and the symbols used for the grid representation of the course of travel (navigation path) in the form of a lane or driving tube are displayed differently depending on the environmental conditions recorded.
  • the course of the direction of travel is displayed in the driver's field of vision with the aid of a display unit, with the course again being displayed in the form of a grid.
  • the invention consists in the fact that initially symbols are used for representing the grid points, which consist only of the outline or border.
  • This display option can be used, for example, when the environmental conditions are rather dark, since the displayed element parts allow sufficient visibility for the driver. The prerequisite for this is the connection to at least one sensory unit that determines the environmental conditions. If the environmental conditions are brighter, the display of the symbols is adjusted up to a full-surface display.
  • the ambient brightness comes into consideration as a parameter for evaluating the environmental condition.
  • the points of the grid are represented with symbols, of which only the border is represented.
  • symbols can be simple graphic symbols such as circles, spheres, rectangles, cuboids, triangles, bars, and so on.
  • the points of the grid are displayed with symbols that are displayed completely filled. This has the advantage that the symbols are emphasized more so that they can be better perceived by the driver under these environmental conditions.
  • a stepless adjustment of the fill level of the symbols preferably takes place between the two extreme values of darkness and high levels of solar radiation.
  • weather conditions in particular types of precipitation such as rain, heavy rain, snow, hail or fog, are evaluated as environmental factors.
  • the prerequisite is the presence of a corresponding sensor system.
  • a very precise weather report can also be used, which can be downloaded from the Internet, for example. Mention should also be made of other weather conditions such as wind speeds and temperature conditions that may be taken into account.
  • the points of the grid are represented with symbols that have a shape that can be better distinguished from rain, in particular raindrops.
  • symbols that have a shape that can be better distinguished from rain, in particular raindrops.
  • the use of a rectangular symbol shape comes into question.
  • a "Sport” setting could use triangle symbols as symbols
  • a "Normal” setting could use rectangle symbols
  • an "Eco” setting could use circle symbols.
  • the size and/or the color of the symbols is also varied depending on the environmental conditions. For example, it would be advantageous to adjust the color as well as the shape of the symbols for the previously mentioned operating mode settings "Sport", “Normal” and “Eco". For example, the color red could be used for the "Sport” mode and the color blue or black for the "Normal” mode and the color green for the "Eco" mode.
  • the condition of the roadway and/or the surroundings of the roadway and/or the traffic situation is recorded and evaluated as an environmental factor.
  • road surfaces there are different types of road surfaces to consider. At certain Pavements such as cobblestones, for example, it can be advantageous to use different forms of the grid symbols. Other road surfaces are concrete, various types of asphalt such as whisper asphalt, forest and field paths, etc. If there are many potholes on the road, an adjustment should also be made. The potholes should be clearly visible so that the driver can avoid them. Even if there are a large number of line markings (e.g. hatching in restricted areas) on the roadway, the symbols could be adjusted.
  • line markings e.g. hatching in restricted areas
  • the invention can also be used in an advantageous manner if the display unit corresponds to data glasses.
  • the method according to the invention can then even be used for pedestrians, cyclists, motorcyclists, etc.
  • the invention is preferably implemented in such a way that the display unit is permanently installed in the vehicle, e.g. in the form of a head-up display. Nevertheless, a possible form of implementation would also be possible with the help of data glasses if the use of data glasses by the driver were allowed in the future.
  • a device for carrying out the method if it has a display unit with which additional virtual information can be displayed in the field of vision of the driver or the operator of the object. This is the case with a head-up display as well as with data glasses. Furthermore, this device should have an arithmetic unit and the arithmetic unit should calculate a grid in such a way that it calculates the grid points so that they lie on grid lines through which the trajectory course is displayed, the arithmetic unit for the points of the grid Selects symbols, of which only the border or the fully filled symbols are displayed, depending on the environmental conditions.
  • the processing unit either converts the selected symbols in order to be able to display only the border up to completely filled symbols, depending on the environmental conditions, or to select correspondingly precalculated and stored symbols for the display, depending on the environmental conditions.
  • the device contains a display unit that is designed as a head-up display.
  • data glasses or a monitor can be used as the display unit in the device, on which a camera image is displayed, in which a trajectory profile is superimposed.
  • the device according to the invention can advantageously be used in a motor vehicle.
  • FIG. 1 illustrates the basic functionality of a head-up display.
  • the head-up display 20 is mounted in the vehicle 10 behind the dash panel. Additional information is projected onto the windscreen in the driver's field of vision. This additional information appears as if it were projected onto a projection surface 21 at a distance of 7-15 m in front of the vehicle 10 . However, the real world remains visible through this projection surface 21 .
  • a virtual environment is created with the additional information that is displayed. The virtual environment is theoretically placed over the real world and contains the virtual objects that support and inform the driver while driving. However, it is only projected onto part of the windshield, meaning that the additional information cannot be arranged arbitrarily in the driver's field of vision.
  • FIG 2 shows the cockpit of the vehicle 10.
  • a passenger car is shown.
  • any other vehicles could also be considered as the vehicle 10. Examples of other vehicles are: buses, commercial vehicles, in particular trucks, agricultural machinery, construction machinery, rail vehicles, etc.
  • the use of the invention would generally be applicable to land vehicles, rail vehicles, water vehicles and aircraft.
  • Three display units of an infotainment system are shown in the cockpit. It is the head-up display 20 and a touch-sensitive screen 30 mounted in the center console. When driving, the center console is not in the driver's field of vision. For this reason, the additional information is not displayed on the display unit 30 while driving.
  • the touch-sensitive screen 30 is used in particular to operate functions of the vehicle 10.
  • a radio for example, a radio, a navigation system, playback of stored pieces of music and/or an air conditioning system, other electronic devices or other comfort functions or applications of the vehicle 10 can be controlled.
  • infotainment system In motor vehicles, especially passenger cars, an infotainment system refers to the combination of car radio, navigation system, hands-free device, driver assistance systems and other functions in a central control unit.
  • infotainment is a portmanteau composed of the words information and entertainment (entertainment).
  • the touch-sensitive screen 30 (“touch screen”) is mainly used to operate the infotainment system, with this screen 30 being able to be viewed and operated easily by a driver of the vehicle 10 in particular, but also by a passenger of the vehicle 10 .
  • mechanical operating elements for example keys, rotary controls or combinations thereof, such as for example push-type rotary controls, can be arranged below the screen 30 .
  • the operating device includes the touch-sensitive display unit 30, a computing device 40, an input unit 50 and a memory 60.
  • the display unit 30 includes both a display surface for displaying changeable graphical information and a user interface (touch-sensitive layer) arranged above the display surface for entering commands User.
  • the display unit 30 is connected to the computing device 40 via a data line 70 .
  • the data line can be designed according to the LVDS standard, corresponding to low-voltage differential signaling.
  • the display unit 30 receives control data for driving the display surface of the touchscreen 30 from the computing device 40 via the data line 70 .
  • Reference numeral 50 designates an input unit.
  • the memory device 60 is connected to the computing device 40 via a data line 80 .
  • a list of pictograms and/or a list of symbols is stored in the memory 60, with the pictograms and/or symbols for the possible insertions of additional information.
  • the other parts of the infotainment system, camera 150, radio 140, navigation device 130, telephone 120 and instrument cluster 110 are connected via data bus 100 to the device for operating the infotainment system.
  • the high-speed variant of the CAN bus according to ISO Standard 11898-2 can be used as the data bus 100 .
  • the use of a bus system based on Ethernet technology such as BroadR-Reach could also be considered.
  • Bus systems in which data is transmitted via optical fibers can also be used.
  • the MOST bus (Media Oriented System Transport) or the D2B bus (Domestic Digital Bus) are mentioned as examples.
  • the camera 150 can be designed as a conventional video camera.
  • Vehicle 10 is equipped with a communication module 160 for internal and external wireless communication.
  • This module is often also referred to as an on-board unit. It can be designed for cellular communication, e.g. according to the LTE standard, corresponding to Long Term Evolution. It can also be designed for WLAN communication, corresponding to wireless LAN, be it for communication with devices belonging to the occupants in the vehicle or for vehicle-to-vehicle communication, etc.
  • the method according to the invention for displaying a trajectory profile in front of a vehicle or an object using a display unit is explained below using a number of exemplary embodiments.
  • the direction of travel in front of a vehicle is used as an example of a trajectory profile.
  • the display of the course of travel direction according to the invention is based on a virtual grid that is displayed at a distance above the actual real environment.
  • the real environment corresponds to the real course of the road.
  • the grid is preferably projected in such a way that it appears to the driver that the grid is a few centimeters above the roadway. The distance can vary depending on the design.
  • In 4 shows a first variant of how the course of the direction of travel can be displayed according to the invention.
  • the direction of travel is typically displayed as a navigation route as part of the navigation function of navigation system 130 of vehicle 10 .
  • the path that leads the vehicle 10 to the entered destination is thus marked.
  • the direction of travel can also be displayed to support the driver, independently of a destination that has been entered. In this case, the course of the road would be displayed. This helps the driver because he can see earlier which curve or turn is coming next.
  • the course of the travel direction is represented with the aid of a point grid 22.
  • the point grid 22 preferably extends over the width of the lane on which the vehicle 10 is moving.
  • the type of display in this example is chosen so that the points in the middle area 23 are more strongly emphasized than the points at the edges of the lane. in the in 4 In the example shown, the emphasized points are highlighted in bold.
  • FIG 5 a first variant of the display of the course of the direction of travel is shown, which is advantageous for use in rather dark ambient conditions.
  • the full-surface display of the points of the grid 22 with which the direction of travel is displayed instead of the full-surface display of the points of the grid 22 with which the direction of travel is displayed, only the outline of the symbols 23 with which the grid points are marked is displayed. In these dark ambient conditions, the parts shown here in white are sufficient for the driver to perceive them appropriately. Circles are used as symbols in this variant.
  • the display of the number "50" indicates the current vehicle speed.
  • the symbols 23 of the grid 22 become progressively more prominent. This is done by padding the symbols from the edge. This can be done steplessly, but it doesn't have to be. A finely graduated filling would also be considered as a variant.
  • the stage is shown where the symbols 23 have been completely filled.
  • This representation is typically selected in full daylight with sunshine. If the symbols are filled steplessly, the degree of filling can be calculated as a function of the brightness conditions.
  • the degree of filling for the minimum setting FG R can be set by the driver.
  • the expansion relates to other difficult lighting conditions.
  • the adaptive procedure is also related to the shape of the symbols 23 .
  • round raster symbols 23 can be dispensed with and the shape can be changed to more angular symbols 23 .
  • the advantage of adapting the raster symbols 23 as a function of environmental conditions also lies in an optimized perceptibility of the AR-HUD display elements.
  • the representation of the course of travel with square grid symbols is in 7 shown. If there are environmental conditions that rule out the use of certain shapes or make them not advisable (e.g. heavy rain or a certain road surface), the shape of the elements should be continuously adjusted will. In this representation, rather rectangular elements are shown, which can emerge from the round elements.
  • a change could also be made if certain changes in the operating mode occur on the vehicle side (e.g. selection of a sports program). In modern vehicles, such settings affect the entire drive system, i.e. engine, transmission and chassis.
  • the operating mode is often displayed to the driver on a display unit in the instrument cluster 110 .
  • the extension here is that a display also takes place via the head-up display 20 .
  • different raster symbols 23 would be used depending on the driving mode.
  • triangles pointing forward could be used as grid symbols 23 in the "Sport" driving program. Rectangular symbols could be used for the "Normal” driving program. Circle symbols could be used for the “Eco” driving program.
  • a colored design of the grid symbols could make the meaning of the symbols easier to recognize.
  • the "Sport” mode icons would be red in color.
  • the "Normal” mode icons would be colored blue or white.
  • the "Eco” mode icons would be colored green or blue.
  • the start of the program is denoted by the reference number 405 .
  • ambient brightness UH for vehicle 10 is recorded.
  • a dedicated brightness sensor can be provided in the cockpit for this purpose. However, brightness sensors are often installed in other components.
  • the instrument cluster 110 and the touch-sensitive screen 30 are mentioned as an example.
  • the measured brightness values would are transmitted to the arithmetic unit 40 via the bus systems 100 and 70 .
  • Another way of detecting the ambient brightness can also be done by evaluating the image recorded by the camera 150 .
  • the type or intensity of precipitation NA is recorded. This can be done as already described, using a rain sensor, the speed of the wiper motor, or also using an image evaluation method and camera 150.
  • the set driving mode FM is recorded.
  • the setting is stored anyway in the arithmetic unit 40 in a corresponding register location.
  • the value at the register location is read out in this step.
  • the raster symbols 23 are then selected as a function of the detected parameters UH, NA, FM.
  • the pictograms for the symbols are entered in a table which is stored in memory 60. A large number of pictograms can be stored there, for example for the various degrees of filling in a finely graded gradation. In this way, finished symbols can be called up with the required degree of filling without having to convert them.
  • program step 430 the navigation route is transferred from the navigation system 130 to the computing unit 40.
  • step 435 the grid 22 is calculated for the overlay on the head-up display 20 with the selected symbols 23 for the planned navigation route. How this step is carried out is known from the corresponding calculation methods of the known navigation systems. Finally, the data for overlaying the grid 22 is transmitted to the head-up display 20 in step 440 . This then blends the calculated grid 22 into the driver's field of vision. The program ends in program step 445.
  • Another environmental factor which can also be the reason for an adjustment of the raster symbols, can be the road surface, for example.
  • road surface For example, With certain types of pavement, such as cobblestones, it can be advantageous to use different forms of the grid symbols. But this also applies to other road surfaces (Concrete, various types of asphalt such as whisper asphalt, forest and field paths, etc.). If there are many potholes on the road, an adjustment should also be made. The potholes should be clearly visible so that the driver can avoid them. Even if there are a large number of line markings (e.g. hatching in restricted areas) on the roadway, the symbols could be adjusted.
  • line markings e.g. hatching in restricted areas
  • the grid symbols In general, it is about dynamically adapting the grid symbols to the environmental conditions.
  • accentuation can be achieved by changing the color to yellow, blue, green for the grid symbols.
  • the raster icons For a more colorful rural setting, the raster icons may be more likely to stay in shades of gray or other monochrome tones.
  • the roadway environment would therefore be evaluated here. If there are many vehicles on the road, e.g. on a motorway with a large number of cars or trucks, and the brake lights come on when you approach the end of a traffic jam, you should definitely choose a color other than red for the grid symbols. Here, the traffic situation would be evaluated as an environmental factor.
  • the adjustment should be as dynamic as possible. In a simpler variant, the adjustment due to the roadway environment would be specified by the navigation route and would be rather static in this regard.
  • the proposed method and associated devices can be implemented in various forms of hardware, software, firmware, special purpose processors or a combination thereof.
  • Specialty processors can include Application Specific Integrated Circuits (ASICs), Reduced Instruction Set Computers (RISC), and/or Field Programmable Gate Arrays (FPGAs).
  • ASICs Application Specific Integrated Circuits
  • RISC Reduced Instruction Set Computers
  • FPGAs Field Programmable Gate Arrays
  • the proposed method and device is implemented as a combination of hardware and software.
  • the software is preferably installed as an application program on a program storage device.
  • it is a computer platform based machine that includes hardware such as one or more central processing units (CPU), random access memory (RAM), and one or more input/output (I/O) interfaces.
  • An operating system is typically also installed on the computer platform.
  • the various processes and functions described here can be part of the application program or a part that runs through the operating system.
  • the invention is explained in more detail in the exemplary embodiments using the example of use in vehicles.
  • the application can also be of particular interest for emergency vehicles used by the fire brigade, doctors, police, civil protection, etc., in order to support the emergency services in finding people in need of help particularly quickly or in order to avert danger.
  • the possibility of use in aircraft and helicopters, for example in landing maneuvers or search operations, etc., is also pointed out here.
  • the invention can be used whenever the field of view of a driver, an operator or simply a person with data glasses can be enriched with AR overlays.
  • AR overlays can also make operation easier for remote-controlled devices such as robots, which are controlled remotely via a monitor on which a camera image is displayed. So there is also an opportunity here.

Landscapes

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Description

Der Vorschlag betrifft das technische Gebiet von Fahrerinformationssystemen, die auch unter dem Begriff Infotainmentsystem bekannt sind. Dabei geht es im Besonderen um ein Verfahren zur Anzeige eines Trajektorien-Verlaufs vor einem Fahrzeug oder einem Objekt mit Zusatzinformationen. Solche Systeme werden vor allem in Fahrzeugen eingesetzt. Es besteht aber auch die Möglichkeit des Einsatzes der Erfindung bei Fußgängern, Radfahrern, etc. mit Datenbrille. Der Vorschlag betrifft weiterhin eine entsprechend ausgelegte Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens sowie ein Kraftfahrzeug und ein Computerprogramm.The proposal relates to the technical field of driver information systems, which are also known under the term infotainment system. In particular, this involves a method for displaying a trajectory in front of a vehicle or an object with additional information. Such systems are mainly used in vehicles. However, there is also the possibility of using the invention for pedestrians, cyclists, etc. with data glasses. The proposal also relates to a correspondingly designed device for carrying out the method, as well as a motor vehicle and a computer program.

Zur Zeit wird intensiv an Technologien gearbeitet, die später ein autonomes Fahren ermöglichen sollen. Ein erster Ansatz ist dabei, den Fahrer nicht komplett von seinen Aufgaben zu entlasten, sondern es zu ermöglichen, dass der Fahrer jederzeit die Steuerung des Fahrzeuges übernehmen kann. Der Fahrer nimmt außerdem Überwachungsfunktionen wahr. Durch neuere Technologien im Bereich der Fahrerinformationssysteme wie Head-Up Display (HUD) ist es möglich, den Fahrer besser über das Geschehen im Umfeld seines Fahrzeuges zu informieren.Intensive work is currently being done on technologies that will later enable autonomous driving. A first approach is not to completely relieve the driver of his tasks, but to enable the driver to take control of the vehicle at any time. The driver also performs monitoring functions. Newer technologies in the field of driver information systems such as Head-Up Display (HUD) make it possible to better inform the driver about what is happening in the area around his vehicle.

Für die nahe Zukunft ist deshalb davon auszugehen, dass systemseitig durch den Einsatz neuerer Technologien (Fahrzeug-zu-Fahrzeug-Kommunikation, Einsatz von Datenbanken, Fahrzeugsensorik, etc.) umfassende Informationen über Objekte (insb. Fahrzeuge) im direkten Umfeld des eigenen Fahrzeugs verfügbar sein werden. Im Bereich Fahrzeugsensorik werden insbesondere die folgenden Komponenten genannt, die eine Umfeldbeobachtung ermöglichen: RADAR-Geräte entsprechend Radio Detection and Ranging, LIDAR-Geräte, entsprechend Light Detection and Ranging, hauptsächlich für den Bereich Abstandserfassung / -warnung und Kameras mit entsprechender Bildverarbeitung für den Bereich der Objekterkennung. Diese Daten über die Umwelt können somit als Basis für systemseitige Fahrempfehlungen, Warnungen, etc. herangezogen werden. Beispielsweise sind so Anzeigen / Warnungen darüber denkbar, in welche Richtung (möglicherweise in die eigene Trajektorie) ein anderes, umgebendes Fahrzeug abbiegen will.For the near future, it can therefore be assumed that the use of newer technologies (vehicle-to-vehicle communication, use of databases, vehicle sensors, etc.) will make comprehensive information about objects (especially vehicles) in the immediate vicinity of one's own vehicle available on the system side will be. In the field of vehicle sensor technology, the following components are mentioned in particular, which enable surroundings to be monitored: RADAR devices corresponding to radio detection and ranging, LIDAR devices corresponding to light detection and ranging, mainly for the area of distance detection / warning and cameras with appropriate image processing for the area the object recognition. This data about the environment can thus be used as a basis for system-side driving recommendations, warnings, etc. For example, displays/warnings are conceivable in which direction (possibly in your own trajectory) another surrounding vehicle wants to turn.

Die Fahrzeug-zu-Fahrzeug-Kommunikation ist mittlerweile auch mittels Mobilkommunikation mit Systemen wie LTE entsprechend Long Term Evolution möglich. Hier wurde von der Organisation 3GPP eine Spezifikation mit Namen LTE V2X verabschiedet. Als Alternative stehen auf WLAN-Technologie beruhende Systeme für die Fahrzeug-Direktkommunikation zur Verfügung, insbesondere das System nach WLAN p.Vehicle-to-vehicle communication is now also possible using mobile communication with systems such as LTE in accordance with Long Term Evolution. A specification called LTE V2X was adopted here by the 3GPP organization. As an alternative, systems based on WLAN technology are available for direct vehicle communication, in particular the WLAN p system.

Der Begriff "autonomes Fahren" wird in der Literatur teilweise unterschiedlich benutzt.The term "autonomous driving" is sometimes used differently in the literature.

Zur Klärung dieses Begriffs wird deshalb hier noch folgender Einschub präsentiert. Unter autonomem Fahren (manchmal auch automatisches Fahren, automatisiertes Fahren oder pilotiertes Fahren genannt) ist die Fortbewegung von Fahrzeugen, mobilen Robotern und fahrerlosen Transportsystemen zu verstehen, die sich weitgehend autonom verhalten. Es gibt verschiedene Abstufungen des Begriffs autonomes Fahren. Dabei wird auf bestimmten Stufen auch dann von autonomen Fahren gesprochen, wenn noch ein Fahrer im Fahrzeug befindlich ist, der ggfs. nur noch die Überwachung des automatischen Fahrvorgangs übernimmt. In Europa haben die verschiedenen Verkehrsministerien (in Deutschland war die Bundesanstalt für Straßenwesen beteiligt) zusammengearbeitet und die folgenden Autonomiestufen definiert.

  • Level 0: "Driver only", der Fahrer fährt selbst, lenkt, gibt Gas, bremst etc.
  • Level 1: Bestimmte Assistenzsysteme helfen bei der Fahrzeugbedienung (u.a. ein Abstandsregelsystem - Automatic Cruise Control ACC).
  • Level 2: Teilautomatisierung. U.a. automatisches Einparken, Spurhaltefunktion, allgemeine Längsführung, Beschleunigen, Abbremsen etc. werden von den Assistenzsystemen übernommen (u.a. Stauassistent).
  • Level 3: Hochautomatisierung. Der Fahrer muss das System nicht dauernd überwachen. Das Fahrzeug führt selbstständig Funktionen wie das Auslösen des Blinkers, Spurwechsel und Spurhalten durch. Der Fahrer kann sich anderen Dingen zuwenden, wird aber bei Bedarf innerhalb einer Vorwarnzeit vom System aufgefordert, die Führung zu übernehmen. Diese Form der Autonomie ist auf Autobahnen technisch machbar. Der Gesetzgeber arbeitet darauf hin, Level 3-Fahrzeuge zuzulassen. Die gesetzlichen Rahmenbedingungen wurden dafür bereits geschaffen.
  • Level 4: Vollautomatisierung. Die Führung des Fahrzeugs wird dauerhaft vom System übernommen. Werden die Fahraufgaben vom System nicht mehr bewältigt, kann der Fahrer aufgefordert werden, die Führung zu übernehmen.
  • Level 5: Kein Fahrer erforderlich. Außer dem Festlegen des Ziels und dem Starten des Systems ist kein menschliches Eingreifen erforderlich.
The following insert is therefore presented here to clarify this term. Autonomous driving (sometimes also called automatic driving, automated driving or piloted driving) refers to the movement of vehicles, mobile robots and driverless transport systems that behave largely autonomously. There are different levels of the term autonomous driving. At certain levels, autonomous driving is also referred to when there is still a driver in the vehicle who may only be responsible for monitoring the automatic driving process. In Europe, the various transport ministries (in Germany the Federal Highway Research Institute was involved) have worked together and defined the following levels of autonomy.
  • Level 0: "Driver only", the driver drives himself, steers, accelerates, brakes etc.
  • Level 1: Certain assistance systems help with vehicle operation (including a distance control system - Automatic Cruise Control ACC).
  • Level 2: partial automation. Among other things, automatic parking, lane keeping function, general longitudinal guidance, acceleration, braking, etc. are taken over by the assistance systems (including traffic jam assistant).
  • Level 3: High automation. The driver does not have to constantly monitor the system. The vehicle independently carries out functions such as triggering the turn signal, changing lanes and staying in lane. The driver can attend to other things, but if necessary the system will prompt the system to take the lead within a warning period. This form of autonomy is technically feasible on motorways. Legislators are working towards allowing Level 3 vehicles. The legal framework for this has already been created.
  • Level 4: full automation. The vehicle is permanently controlled by the system. If the system can no longer handle the driving tasks, the driver can be asked to take control.
  • Level 5: No driver required. No human intervention is required other than setting the target and starting the system.

Automatisierte Fahrfunktionen ab Stufe 3 nehmen dem Fahrer die Verantwortung für die Steuerung des Fahrzeugs ab.Automated driving functions from level 3 relieve the driver of the responsibility for controlling the vehicle.

Aufgrund der derzeitigen Entwicklung hin zu höheren Autonomiestufen, wo aber viele Fahrzeuge nach wie vor noch vom Fahrer gesteuert werden, ist davon auszugehen, dass entsprechende zusätzliche Informationen mittelfristig bereits für manuell geführte Fahrzeuge und nicht erst langfristig für hochautomatisierte Systeme genutzt werden können.Due to the current development towards higher levels of autonomy, where many vehicles are still controlled by the driver, it can be assumed that corresponding additional information can already be used for manually operated vehicles in the medium term and not only in the long term for highly automated systems.

Für die Fahrer-Fahrzeug-Interaktion stellt sich hierbei die Frage, wie diese Informationen so dargestellt werden können, dass ein echter Mehrwert für den menschlichen Fahrer entsteht und er die bereitgestellten Informationen auch schnell, respektive intuitiv, verorten kann. Folgende Lösungen in diesem Bereich sind dabei schon aus dem Stand der Technik bekannt.For the driver-vehicle interaction, the question arises as to how this information can be presented in such a way that real added value is created for the human driver and he can also locate the information provided quickly and intuitively. The following solutions in this area are already known from the prior art.

Eine Zukunftsvision in der Automobilbranche ist es, die Windschutzscheibe des eigenen Fahrzeugs mit virtuellen Elementen bespielen zu können um dem Fahrer einige Vorteile zu ermöglichen. Genutzt wird die sogenannte "Augmented Reality"-Technologie (AR). Weniger geläufig ist der entsprechende deutschsprachige Begriff der "erweiterten Realität". Dabei wird die reale Umgebung mit virtuellen Elementen angereichert. Das hat mehrere Vorteile: Der Blick nach unten, auf andere Displays als der Windschutzscheibe, entfällt, da viele relevante Informationen auf der Windschutzscheibe abgebildet werden. So muss der Fahrer seinen Blick nicht von der Fahrbahn abwenden. Außerdem ist durch die positionsgenaue Verortung der virtuellen Elemente in der realen Umwelt ein geringerer kognitiver Aufwand seitens des Fahrers wahrscheinlich, da keine Interpretation einer Grafik auf einem gesonderten Display erfolgen muss. Hinsichtlich des automatischen Fahrens kann ebenfalls ein Mehrwert erzeugt werden.A vision of the future in the automotive industry is to be able to display virtual elements on the windscreen of one's own vehicle in order to give the driver a number of advantages. The so-called "Augmented Reality" technology (AR) is used. The corresponding German-language term "extended reality" is less common. The real environment is enriched with virtual elements. This has several advantages: There is no need to look down at displays other than the windscreen, since a lot of relevant information is shown on the windscreen. The driver does not have to take his eyes off the road. In addition, due to the precise location of the virtual elements in the real environment, less cognitive effort on the part of the driver is likely, since there is no need to interpret a graphic on a separate display. Added value can also be generated with regard to automatic driving.

Da die technologischen Mittel heutzutage entsprechend begrenzt sind, kann davon ausgegangen werden, dass mittelfristig keine voll bespielbaren Windschutzscheiben in Fahrzeugen anzutreffen sein werden. Deshalb finden heute Head-Up Displays in den Fahrzeugen Verwendung. Bei diesen Displays handelt es sich eigentlich um Projektionseinheiten, die ein Bild auf die Windschutzscheibe projizieren. Dieses Bild befindet sich jedoch aus der Sicht des Fahrers je nach Bauart des Moduls wenige Meter bis 15 Meter vor dem Fahrzeug.Since the technological resources are correspondingly limited today, it can be assumed that in the medium term there will be no fully recordable windscreens in vehicles. This is why head-up displays are used in vehicles today. These displays are actually projection units that project an image onto the windshield. From the driver's point of view, however, this image is located a few meters to 15 meters in front of the vehicle, depending on the module design.

Das "Bild" setzt sich dabei folgendermaßen zusammen: Es handelt sich dabei weniger um ein virtuelles Display, sondern eher um eine Art "Schlüsselloch" in die virtuelle Welt. Die virtuelle Umgebung wird theoretisch über die reale Welt gelegt und enthält die virtuellen Objekte, die den Fahrer bei der Fahrt unterstützen und informieren. Die begrenzte Anzeigefläche des HUD hat zur Folge, dass nur ein Ausschnitt der realen Welt mit HUD-Einblendungen bespielt werden kann. Man schaut also durch die Anzeigefläche des HUD auf den Ausschnitt der virtuellen Welt. Da diese virtuelle Umgebung die reale Umgebung ergänzt, spricht man in diesem Fall auch von einer "Mixed Reality".The "image" is composed as follows: it is less a virtual display and more a kind of "keyhole" into the virtual world. The virtual environment is theoretically placed over the real world and contains the virtual objects that support and inform the driver while driving. The limited display area of the HUD means that only a section of the real world can be shown with HUD overlays. So you look through the display area of the HUD at the section of the virtual world. Since this virtual environment supplements the real environment, this is also referred to as "mixed reality".

Aus der DE 10 2007 016 868 A1 ist ein Verfahren zur Anzeige eines Fahrtbahnverlaufs vor einem Fahrzeug, wobei eine aktuelle Geschwindigkeit des Fahrzeugs bestimmt wird. Dabei werden vor dem Fahrzeug liegende Punkte einer Fahrzeugumgebung so bestimmt, dass ein optischer Fluss dieser Punkte unter Berücksichtigung der aktuellen Fahrzeuggeschwindigkeit bestimmt wird und dass Symbole zur Darstellung des optischen Flusses für eine Darstellung des Fahrbahnverlaufs in die Head-Up-Anzeige eingeblendet werden.From the DE 10 2007 016 868 A1 is a method for displaying the course of a road in front of a vehicle, with a current speed of the vehicle being determined. Points of a vehicle environment in front of the vehicle are determined in such a way that an optical flow of these points is determined taking into account the current vehicle speed and that symbols for representing the optical flow for a representation of the course of the road are shown in the head-up display.

Aus der WO 2005/053991 A1 ist ein Verfahren und System zur Unterstützung eines Pfadsteuerungsverfahrens bekannt. Das Verfahren und Systems dient zur Unterstützung der Pfadsteuerung, insbesondere eines Fahrzeugs auf einer Straße oder in einer Geländeumgebung oder eines Schiffes oder eines Flugzeugs. Dabei besteht das Verfahren in der Durchführung aus mindestens einem der folgenden Schritte (a) und (b): (a) Schätzen eines tatsächlichen zukünftigen Pfades des Fahrzeugs auf der Grundlage von Fahrzeugbewegungsdaten und optische und / oder akustische und / oder taktile Anzeige des geschätzten tatsächlichen zukünftigen Weges an den Fahrer, (b) Erfassen des tatsächlichen gegenwärtigen Pfades des Fahrzeugs, Abschätzen einer gegenwärtigen Abweichung des detektierten tatsächlichen gegenwärtigen Weges von einem gewünschten gegenwärtigen Pfad und optische und / oder akustische und / oder taktile Anzeige der geschätzten gegenwärtigen Abweichung zum Fahrer.From the WO 2005/053991 A1 a method and system for supporting a path control method is known. The method and system is used to support path control, in particular of a vehicle on a road or in an off-road environment or a ship or an airplane. The method consists in carrying out at least one of the following steps (a) and (b): (a) Estimating an actual future path of the vehicle based on vehicle movement data and visual and/or acoustic and/or tactile display of the estimated actual future path to the driver, (b) detecting the actual current path of the vehicle, estimating a current deviation of the detected actual current path from a desired current path, and displaying optically and/or acoustically and/or tactilely the estimated current deviation to the driver.

Aus der DE 10 2011 075 887 A1 ist ein Head-Up Display bekannt, bei dem die Umgebungshelligkeit erfasst wird und die Lichtintensität des abgestrahlten Lichts je nach Umgebungshelligkeit angepasst wird. Auch ist bei dem vorgestellten Head-Up Display das Kontrastverhältnis verbessert.From the DE 10 2011 075 887 A1 a head-up display is known in which the ambient brightness is detected and the light intensity of the emitted light is adjusted depending on the ambient brightness. The contrast ratio is also improved in the head-up display presented.

Aus der DE 10 2012 222 380 A1 ist ein stereoskopisches Head-Up Display bekannt, bei dem ein lichttechnischer Parameter der Anzeigeeinheit, wie die Helligkeit und Hintergrundfarbe aus der Umgebung des Fahrzeugs, insbesondere nur in Abhängigkeit von der Position des Fahrzeugs, einem ermittelten Niederschlag an der Position des Fahrzeugs, einer ermittelten Umgebungstemperatur an der Position des Fahrzeugs, einer Zeitinformation und / oder von wenigstens einem Wert einer externen Datenquelle bestimmt wird.From the DE 10 2012 222 380 A1 a stereoscopic head-up display is known in which a photometric parameter of the display unit, such as the brightness and background color is determined from the surroundings of the vehicle, in particular only as a function of the position of the vehicle, a determined precipitation at the position of the vehicle, a determined ambient temperature at the position of the vehicle, time information and/or at least one value from an external data source.

Aus der DE 10 2016 200 136 A1 ist ein Verfahren zum Betreiben eines stereoskopischen Head-Up Displays bekannt, wobei das Verfahren einen Schritt des Veränderns umfasst, in dem eine für das rechte Auge bestimmte Bildinformation und / oder eine für das linke Auge bestimmte Bildinformation abhängig von einem Verhältnis oder einer Differenz zwischen einem Übersprechen-Wert, der ein Übersprechen zwischen der für das rechte Auge und der für das linke Auge bestimmten Bildinformation repräsentiert, und einem Schwellenwert verändert wird.From the DE 10 2016 200 136 A1 a method for operating a stereoscopic head-up display is known, the method comprising a step of changing in which image information intended for the right eye and/or image information intended for the left eye depending on a ratio or a difference between a Crosstalk value representing crosstalk between the image information intended for the right eye and the image information intended for the left eye, and a threshold value is changed.

Aus der WO 2005/121707 ist es bekannt, auf einem Head-Up Display ein Navigationsroutenobjekt in der Form eines Überkopf-Navigationskabels einzublenden. Das Überkopf-Navigationskabel wird in einem Abstand oberhalb der Fahrbahn eingeblendet. Das Überkopf-Navigationskabel kann auch durch entlang des Kabels angeordnete Symbole angedeutet werden.From the WO 2005/121707 it is known to display a navigation route object in the form of an overhead navigation cable on a head-up display. The overhead navigation cable is displayed at a distance above the roadway. The overhead navigation cable can also be indicated by symbols placed along the cable.

Ein großer Vorteil der bisher bekannten "Augmented Reality"-Anzeigen (AR-Anzeigen) besteht darin, die entsprechenden Anzeigen direkt innerhalb bzw. als Teil der Umwelt darzustellen. Relativ naheliegende Beispiele beziehen sich meist auf den Bereich der Navigation. Während klassische Navigationsanzeigen (in herkömmlichen HUD) in der Regel schematische Darstellungen anzeigen, z.B. einen rechtwinklig verlaufenden Pfeil nach rechts als Zeichen dafür, dass bei nächster Gelegenheit rechts abgebogen werden soll, bieten AR-Anzeigen wesentlich effektivere Möglichkeiten. Da die Anzeigen als "Teil der Umwelt" dargestellt werden können, sind äußerst schnelle und intuitive Interpretationen für den Nutzer möglich. Dennoch weisen die bisher bekannten Ansätze auch verschiedene Probleme auf, für die zum jetzigen Zeitpunkt keine Lösungen bekannt sind.A major advantage of the previously known "augmented reality" displays (AR displays) is that the corresponding displays are displayed directly within or as part of the environment. Relatively obvious examples usually relate to the area of navigation. While classic navigation displays (in conventional HUD) usually show schematic representations, e.g. a right-angled arrow pointing to the right as a sign that a right should be turned at the next opportunity, AR displays offer much more effective options. Since the displays can be presented as "part of the environment", extremely fast and intuitive interpretations are possible for the user. Nevertheless, the previously known approaches also have various problems for which no solutions are known at the present time.

Aus Anonymous: "WayRay Augment Reality Navigation System for Alibaba", 15. März 2017 (2017-03-15), XP055550373 , ist es bekannt, dass eine AR-Projektierung mittels Head-Up Display den Verlauf einer Fahrbahn als Trajektorie in einem Fahrzeug anzeigt, wobei die erzeugte jeweilige Fahrbahnbegrenzung der zu nutzenden Fahrbahn, innerhalb der das Fahrzeug zu steuern ist, mittels kleinen Punkten angezeigt wird. Diese Fahrbahnbegrenzungen in Form von Trajektorien können durch die angezeigte Aneinanderreihung der Punkte als Linien für den Nutzer wahrgenommen werden.Out Anonymous: "WayRay Augment Reality Navigation System for Alibaba", 15 March 2017 (2017-03-15), XP055550373 , it is known that an AR projection using a head-up display shows the course of a lane as a trajectory in a vehicle, with the generated lane delimitation of the lane to be used, within which the vehicle is to be controlled, being indicated by small dots. These lane boundaries in the form of trajectories can be perceived by the user as lines by the displayed sequence of points.

Die bekannten Lösungen sind mit verschiedenen Nachteilen behaftet. Dies wurde im Rahmen der Erfindung erkannt. Bei den bekannten Lösungen besteht das Problem, dass je nach Umgebungsbedingungen die Darstellung des Fahrrichtungsverlaufes entweder schlecht erkennbar oder eben zu auffällig ist und vom eigentlichen Geschehen auf der Fahrbahn ablenkt.The known solutions have various disadvantages. This was recognized within the scope of the invention. The problem with the known solutions is that, depending on the environmental conditions, the representation of the course of the direction of travel is either difficult to see or is just too conspicuous and distracts from what is actually happening on the road.

Grundidee dieser Erfindung ist, auf verdeckende Flächen zu verzichten und statt dessen die Anzeigeinhalte zu fragmentieren. In diesem Vorgehen werden eine Reihe von Vorteilen gesehen, die neben der Erfüllung der Anforderungen geringe Verdeckung der Umwelt und zeitgleich eine ausreichende Fehlertoleranz, darin bestehen, dass der menschliche Wahrnehmungsapparat aufgrund der evolutionsbiologischen Voraussetzungen mühelos in der Lage ist, die einzelnen Anzeigeelemente als zusammenhängenden Hinweis zu verstehen. Das Mittel der Wahl für die Visualisierung der einzelnen Rasterelemente waren einfache weiße Kugeln bzw. Punkte.The basic idea of this invention is to do without covering surfaces and instead to fragment the display content. A number of advantages are seen in this approach, which, in addition to meeting the requirements of low masking of the environment and at the same time sufficient error tolerance, consist in the fact that the human perception apparatus is effortlessly able to recognize the individual display elements as a coherent indication due to the evolutionary biological prerequisites to understand. The means of choice for the visualization of the individual grid elements were simple white spheres or points.

Mit den aktuellen Umsetzungen im Fahrzeug zeigten sich zudem zwei weitere interessante Aspekte. Zum einen kann mit der Verwendung der einfachen Elementform (weiße Kugeln / Punkte) nur ein begrenztes Maß an ästhetischer Wertigkeit erreicht werden. Zum anderen führt die Verwendung von vollflächigen Anzeigeelementen zu einer konstanten Helligkeit und damit Wahrnehmbarkeit der dargestellten Elemente. Für besonders helle Umwelten (sonniger Tag) ist dieser Effekt durchaus wünschenswert. Für dunklere Umgebungen (spätere Tageszeit, starke Bewölkung, Tunnel, etc.) können hier allerdings unerwünscht hohe Sichtbarkeiten auftreten, die zu ungewollt hoher Aufmerksamkeitszuwendung führen.The current implementations in the vehicle also revealed two other interesting aspects. On the one hand, only a limited degree of aesthetic value can be achieved with the use of the simple element shape (white spheres/dots). On the other hand, the use of full-area display elements leads to a constant brightness and thus perceptibility of the displayed elements. This effect is definitely desirable for particularly bright environments (sunny day). However, in darker environments (later in the day, heavily cloudy, tunnel, etc.), undesirably high levels of visibility can occur, which lead to an unintentionally high level of attention being paid.

Außerdem kann es vorkommen, dass zwar eine ausreichende Helligkeit vorliegt, die "Augmented Reality"-HUD Elemente aber aufgrund von starkem Regen schlecht sichtbar sind. Sowohl im Falle von schwierigen Helligkeitsverhältnissen als auch im Falle von schlechter Sicht von anderweitigen Einflüssen (z.B. Regen) sollte eine Adaption der Anzeigeelemente erfolgen.It can also happen that there is sufficient brightness, but the "Augmented Reality" HUD elements are poorly visible due to heavy rain. The display elements should be adapted both in the case of difficult brightness conditions and in the case of poor visibility due to other influences (e.g. rain).

Es besteht also der Bedarf für weitere Verbesserungen bei der Anzeige von Fahrtrichtungsverläufen (Navigations-Trajektorien), die variabel angepasst werden können, damit es je nach Umgebungsbedingungen nicht zu Ablenkungen des Fahrers kommen kann.There is therefore a need for further improvements in the display of travel direction profiles (navigation trajectories), which can be variably adjusted so that the driver is not distracted depending on the environmental conditions.

Die Erfindung setzt sich zur Aufgabe, einen solchen Ansatz zu finden. Eine weitere Aufgabe besteht darin, dass umgekehrt verhindert werden soll, dass der Fahrtrichtungsverlauf bei bestimmten Umgebungsbedingungen zu schwach dargestellt wird, so dass der Fahrer den Verlauf schlecht verfolgen kann.The object of the invention is to find such an approach. A further object is that, conversely, it should be prevented that the direction of travel changes certain environmental conditions is displayed too weakly, so that the driver can hardly follow the course.

Diese Aufgabe wird durch ein Verfahren zur Anzeige eines Verlaufs einer Trajektorie vor einem Fahrzeug oder einem Objekt mit Hilfe einer Anzeigeeinheit gemäß Anspruch 1, eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens gemäß Anspruch 11 sowie ein Kraftfahrzeug gemäß Anspruch 13 und ein Computerprogramm gemäß Anspruch 14 gelöst.This object is achieved by a method for displaying a course of a trajectory in front of a vehicle or an object using a display unit according to claim 1, a device for carrying out the method according to claim 11 and a motor vehicle according to claim 13 and a computer program according to claim 14.

Die abhängigen Ansprüche beinhalten vorteilhafte Weiterbildungen und Verbesserungen der Erfindung entsprechend der nachfolgenden Beschreibung dieser Maßnahmen.The dependent claims contain advantageous developments and improvements of the invention according to the following description of these measures.

Die Lösung gemäß der Erfindung setzt auf Anpassung der Darstellung an die Umgebungsbedingungen. Dazu werden die Umgebungsbedingungen mit der geeigneten Sensorik erfasst und es werden die für die Rasterdarstellung des Fahrtrichtungsverlaufes (Navigationspfad) in Form eines Fahrbandes oder Fahrschlauches verwendeten Symbole je nach erfasster Umgebungsbedingung unterschiedlich dargestellt. Der Fahrtrichtungsverlauf wird wie bisher mit Hilfe einer Anzeigeeinheit in das Sichtfeld des Fahrers eingeblendet, wobei der Verlauf wiederum in Rasterform dargestellt wird.The solution according to the invention is based on adapting the display to the environmental conditions. For this purpose, the environmental conditions are recorded with the appropriate sensors and the symbols used for the grid representation of the course of travel (navigation path) in the form of a lane or driving tube are displayed differently depending on the environmental conditions recorded. As before, the course of the direction of travel is displayed in the driver's field of vision with the aid of a display unit, with the course again being displayed in the form of a grid.

Die Erfindung besteht in einer Ausgestaltung darin, dass zunächst Symbole für die Darstellung der Rasterpunkte verwendet werden, die nur aus der Outline bzw. Umrandung bestehen. Diese Anzeigemöglichkeit kann z.B. bei eher dunklen Umweltgegebenheiten verwendet werden, da die dargestellten Elementteile eine ausreichende Sichtbarkeit für den Fahrer ermöglichen. Voraussetzung hierfür ist die Kopplung an mindestens eine sensorische Einheit, die die Umweltgegebenheiten feststellt. Bei helleren Umweltgegebenheiten erfolgt eine Anpassung der Darstellung der Symbole bis hin zu einer vollflächigen Darstellung.In one embodiment, the invention consists in the fact that initially symbols are used for representing the grid points, which consist only of the outline or border. This display option can be used, for example, when the environmental conditions are rather dark, since the displayed element parts allow sufficient visibility for the driver. The prerequisite for this is the connection to at least one sensory unit that determines the environmental conditions. If the environmental conditions are brighter, the display of the symbols is adjusted up to a full-surface display.

Darüber hinaus sollte auch eine Kopplung an sensorische Einheiten bzw. Softwaremodule erfolgen, die die Sichtverhältnisse im Hinblick auf die AR-Anzeigen bewerten.In addition, there should also be a link to sensory units or software modules that evaluate the visibility conditions with regard to the AR displays.

Als Parameter zur Bewertung der Umweltgegebenheit kommt in einer besonders bevorzugten Ausführungsform die Umgebungshelligkeit in Betracht.In a particularly preferred embodiment, the ambient brightness comes into consideration as a parameter for evaluating the environmental condition.

Bei niedriger Umgebungshelligkeit werden die Punkte des Rasters mit Symbolen dargestellt, von denen nur die Umrandung dargestellt wird. In einem Beispiel kann es sich um einfache grafische Symbole wie Kreise, Kugeln, Rechtecke, Quader, Dreiecke, Stäbe, usw. handeln.When the ambient light is low, the points of the grid are represented with symbols, of which only the border is represented. In an example, they can be simple graphic symbols such as circles, spheres, rectangles, cuboids, triangles, bars, and so on.

Dies hat den Vorteil, dass die dargestellten Anteile der Symbole ausreichen, um vom Fahrer angemessen wahrgenommen zu werden.This has the advantage that the proportions of the symbols that are displayed are sufficient for the driver to perceive them appropriately.

Bei hoher Umgebungshelligkeit werden die Punkte des Rasters mit Symbolen dargestellt, die vollflächig ausgefüllt dargestellt werden. Dies hat den Vorteil, dass die Symbole stärker betont werden, um vom Fahrer bei diesen Umweltbedingungen besser wahrgenommen werden zu können. Vorzugsweise geschieht eine stufenlose Anpassung des Füllgrades der Symbole zwischen den beiden Extremwerten Dunkelheit und hohe Sonneneinstrahlung.If the surrounding brightness is high, the points of the grid are displayed with symbols that are displayed completely filled. This has the advantage that the symbols are emphasized more so that they can be better perceived by the driver under these environmental conditions. A stepless adjustment of the fill level of the symbols preferably takes place between the two extreme values of darkness and high levels of solar radiation.

In einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung werden als Umweltgegebenheit Wetterbedingungen, insbesondere Niederschlagsarten wie Regen, Starkregen, Schnee, Hagel oder Nebel, ausgewertet. Voraussetzung ist das Vorhandensein einer entsprechenden Sensorik. Alternativ kann auch ein sehr genauer Wetterbericht herangezogen werden, der z.B. über Internet geladen wird. Zu erwähnen sind auch andere Wetterbedingungen wie Windgeschwindigkeiten und Temperarturbedingungen, die Berücksichtigung finden können.In a further embodiment of the invention, weather conditions, in particular types of precipitation such as rain, heavy rain, snow, hail or fog, are evaluated as environmental factors. The prerequisite is the presence of a corresponding sensor system. Alternatively, a very precise weather report can also be used, which can be downloaded from the Internet, for example. Mention should also be made of other weather conditions such as wind speeds and temperature conditions that may be taken into account.

In einer weiteren Ausführungsart werden bei Regen und / oder Starkregen die Punkte des Rasters mit Symbolen dargestellt, die eine Form aufweisen, die von Regen, insbesondere Regentropfen, besser unterschieden werden kann. Hier kommt z.B. der Einsatz einer rechteckigen Symbolform in Frage.In another embodiment, when it rains and/or heavy rain, the points of the grid are represented with symbols that have a shape that can be better distinguished from rain, in particular raindrops. Here, for example, the use of a rectangular symbol shape comes into question.

Darüber hinaus können als Umweltgegebenheit bestimmte Betriebsmodi des Fahrzeuges, wie Motoreinstellungen, Fahrwerkseinstellungen und Fahrassistenzeinstellungen ausgewertet werden. Bei einer "Sport"-Einstellung könnten z.B. als Symbole Dreiecke verwendet werden, bei einer "Normal"-Einstellung Rechteck-Symbole und bei einer "Eco"-Einstellung Kreis-Symbole.In addition, specific operating modes of the vehicle, such as engine settings, chassis settings and driver assistance settings, can be evaluated as environmental factors. For example, a "Sport" setting could use triangle symbols as symbols, a "Normal" setting could use rectangle symbols, and an "Eco" setting could use circle symbols.

Weiterhin wird in einer weiteren Ausführungsart je nach Umweltgegebenheit zudem auch die Größe und / oder die Farbe der Symbole variiert. So wäre es vorteilhaft, für die zuvor erwähnten Betriebsmodeeinstellungen "Sport", "Normal" und "Eco" neben der Form der Symbole auch die Farbe anzupassen. Z.B. könnte für den "Sport"-Modus die Farbe Rot eingesetzt werden und entsprechend für den "Normal"-Modus die Farbe Blau oder Schwarz und für den "Eco"-Modus die Farbe Grün.Furthermore, in a further embodiment, the size and/or the color of the symbols is also varied depending on the environmental conditions. For example, it would be advantageous to adjust the color as well as the shape of the symbols for the previously mentioned operating mode settings "Sport", "Normal" and "Eco". For example, the color red could be used for the "Sport" mode and the color blue or black for the "Normal" mode and the color green for the "Eco" mode.

In einer weiteren Ausgestaltung wird als Umweltgegebenheit die Fahrbahnbeschaffenheit und / oder die Fahrbahnumgebung und / oder die Verkehrssituation erfasst und ausgewertet. Als Fahrbahnbeschaffenheit kommen verschiedene Arten in Betracht. Bei bestimmten Pflasterungen wie Kopfsteinpflaster kann es z.B. vorteilhaft sein, abweichende Formen der Rastersymbole zu verwenden. Andere Fahrbahnbeschaffenheiten sind Beton, verschiedene Asphaltarten wie Flüsterasphalt, Wald- und Feldwege etc. Wenn viele Schlaglöcher auf der Fahrbahn vorhanden sind, sollte ebenfalls eine Anpassung erfolgen. Die Schlaglöcher sollten gut erkennbar sein, damit der Fahrer ihnen ausweichen kann. Auch wenn eine Vielzahl von Linienmarkierungen (z.B. Schraffuren bei Sperrflächen) auf der Fahrbahn vorhanden sind, könnte eine Anpassung der Symbole erfolgen.In a further refinement, the condition of the roadway and/or the surroundings of the roadway and/or the traffic situation is recorded and evaluated as an environmental factor. There are different types of road surfaces to consider. At certain Pavements such as cobblestones, for example, it can be advantageous to use different forms of the grid symbols. Other road surfaces are concrete, various types of asphalt such as whisper asphalt, forest and field paths, etc. If there are many potholes on the road, an adjustment should also be made. The potholes should be clearly visible so that the driver can avoid them. Even if there are a large number of line markings (e.g. hatching in restricted areas) on the roadway, the symbols could be adjusted.

Allgemein geht es darum die Anpassung der Rastersymbole dynamisch an die Umweltgegebenheiten anzupassen. Auch für die Fahrbahnumgebung und die Verkehrssituation kämen Anpassungen in Frage. Wenn sich das Fahrzeug in einer städtischen Umgebung bewegt, wo das Umfeld eher einem Grauton entspricht, kann durch Verändern der Farbe in Gelb, Blau, Grün für die Rastersymbole eine Akzentuierung erreicht werden. Bei einer bunteren ländlichen Umgebung können die Rastersymbole eher in Grautönen oder anderen monochromen Tönen bleiben. Hier würde also die Fahrbahnumgebung ausgewertet werden. Wenn auf der Fahrbahn viele Fahrzeuge unterwegs sind, z.B. auf einer Autobahn mit sehr vielen Pkw oder Lkw, und beim Heranfahren an ein Stauende die Bremslichter leuchten, sollte jedenfalls eine andere Farbe als Rot für die Rastersymbole gewählt werden. Hier würde also die Verkehrssituation als Umweltgegebenheit ausgewertet werden.In general, it is about dynamically adapting the grid symbols to the environmental conditions. Adjustments could also be made to the roadway environment and the traffic situation. When the vehicle is moving in an urban environment where the environment is more of a shade of gray, accentuation can be achieved by changing the color to yellow, blue, green for the grid symbols. For a more colorful rural setting, the raster icons may be more likely to stay in shades of gray or other monochrome tones. The roadway environment would therefore be evaluated here. If there are many vehicles on the road, e.g. on a motorway with a large number of cars or trucks, and the brake lights come on when you approach the end of a traffic jam, you should definitely choose a color other than red for the grid symbols. Here, the traffic situation would be evaluated as an environmental factor.

Die Erfindung kann in vorteilhafter Weise auch eingesetzt werden, wenn die Anzeigeeinheit einer Datenbrille entspricht. Dann lässt sich das erfindungsgemäße Verfahren selbst bei Fußgänger, Radfahrern, Kradfahrer usw. einsetzen.The invention can also be used in an advantageous manner if the display unit corresponds to data glasses. The method according to the invention can then even be used for pedestrians, cyclists, motorcyclists, etc.

Im Fahrzeug wird die Erfindung vorzugsweise so realisiert, dass die Anzeigeeinheit im Fahrzeug fest installiert ist, z.B. in Form eines Head-Up Displays. Trotzdem wäre eine mögliche Realisierungsform auch mit Hilfe einer Datenbrille möglich, wenn der Einsatz der Datenbrille beim Fahrer in Zukunft erlaubt wäre.In the vehicle, the invention is preferably implemented in such a way that the display unit is permanently installed in the vehicle, e.g. in the form of a head-up display. Nevertheless, a possible form of implementation would also be possible with the help of data glasses if the use of data glasses by the driver were allowed in the future.

Für eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens ist es vorteilhaft, wenn sie eine Anzeigeeinheit aufweist, mit der virtuelle Zusatzinformationen in das Sichtfeld des Fahrers oder der Bedienperson des Objektes eingeblendet werden können. Dies ist bei einem Head-Up Display wie auch bei einer Datenbrille gegeben. Weiterhin sollte diese Vorrichtung eine Recheneinheit aufweisen und die Recheneinheit ein Raster berechnen in der Weise, dass sie die Rasterpunkte so berechnet, dass sie auf Rasterlinien liegen, durch die der Trajektorien-Verlauf angezeigt wird, wobei die Recheneinheit für die Punkte des Rasters Symbole auswählt, von denen je nach Umweltgegebenheit nur die Umrandung oder die vollständig ausgefüllten Symbole dargestellt werden.It is advantageous for a device for carrying out the method if it has a display unit with which additional virtual information can be displayed in the field of vision of the driver or the operator of the object. This is the case with a head-up display as well as with data glasses. Furthermore, this device should have an arithmetic unit and the arithmetic unit should calculate a grid in such a way that it calculates the grid points so that they lie on grid lines through which the trajectory course is displayed, the arithmetic unit for the points of the grid Selects symbols, of which only the border or the fully filled symbols are displayed, depending on the environmental conditions.

Dabei ist es vorteilhaft, wenn die Recheneinheit die ausgewählten Symbole entweder umrechnet, um je nach Umweltgegebenheit nur die Umrandung bis hin zu vollständig ausgefüllten Symbolen darstellen zu können oder entsprechend vorberechnete und abgespeicherte Symbole je nach Umweltgegebenheit für die Darstellung auszuwählen.It is advantageous if the processing unit either converts the selected symbols in order to be able to display only the border up to completely filled symbols, depending on the environmental conditions, or to select correspondingly precalculated and stored symbols for the display, depending on the environmental conditions.

Besonders vorteilhaft ist, wenn die Vorrichtung eine Anzeigeeinheit beinhaltet, die als Head-Up Display ausgeführt ist.It is particularly advantageous if the device contains a display unit that is designed as a head-up display.

Statt eines Head-Up Displays kann in der Vorrichtung als Anzeigeeinheit eine Datenbrille oder ein Monitor eingesetzt werden, auf dem ein Kamerabild angezeigt wird, in das ein Trajektorien-Verlauf eingeblendet wird.Instead of a head-up display, data glasses or a monitor can be used as the display unit in the device, on which a camera image is displayed, in which a trajectory profile is superimposed.

In vorteilhafter Weise kann die erfindungsgemäße Vorrichtung in einem Kraftfahrzeug eingesetzt werden.The device according to the invention can advantageously be used in a motor vehicle.

Für ein Computerprogramm, das in der Recheneinheit der Vorrichtung zur Abarbeitung kommt, um das erfindungsgemäße Verfahren durchzuführen, gelten die entsprechenden Vorteile wie zu dem erfindungsgemäßen Verfahren beschrieben.The corresponding advantages as described for the method according to the invention apply to a computer program that is processed in the computing unit of the device in order to carry out the method according to the invention.

Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Zeichnungen dargestellt und werden nachfolgend anhand der Figuren näher erläutert.Embodiments of the invention are shown in the drawings and are explained in more detail below with reference to the figures.

Es zeigen:

Fig. 1
das Prinzip der Einblendung von Informationen in das Sichtfeld des Fahrers eines Fahrzeuges während der Fahrt mit Hilfe eines Head-Up Displays;
Fig. 2
das typische Cockpit eines Fahrzeuges;
Fig. 3
das Blockschaltbild des Infotainment-Systems des Fahrzeuges;
Fig. 4
zwei Darstellungen von Fahrtrichtungsverläufen, einmal auf gerader Strecke und einmal bei Durchfahren einer Kurve;
Fig. 5
eine Darstellung eines Fahrtrichtungsverlaufs gemäß eines ersten Ausführungsbeispiels der Erfindung;
Fig. 6
eine Darstellung eines Fahrtrichtungsverlaufs gemäß eines zweiten Ausführungsbeispiels der Erfindung;
Fig. 7
eine Darstellung eines Fahrtrichtungsverlaufs gemäß eines dritten Ausführungsbeispiels der Erfindung; und
Fig. 8
ein Flussdiagramm für ein Programm zur Berechnung der Einblendung eines Rasters zur Anzeige des Fahrtrichtungsverlaufs gemäß eines Ausführungsbeispiels der Erfindung.
Show it:
1
the principle of displaying information in the field of vision of the driver of a vehicle while driving using a head-up display;
2
the typical cockpit of a vehicle;
3
the block diagram of the vehicle's infotainment system;
4
two representations of the direction of travel, one on a straight stretch and one when driving through a curve;
figure 5
a representation of a course of the direction of travel according to a first embodiment of the invention;
6
a representation of a direction of travel according to a second embodiment of the invention;
7
a representation of a course of the direction of travel according to a third embodiment of the invention; and
8
a flowchart for a program for calculating the insertion of a grid for displaying the course of the direction of travel according to an embodiment of the invention.

Die vorliegende Beschreibung veranschaulicht die Prinzipien der erfindungsgemäßen Offenbarung. Es versteht sich somit, dass Fachleute in der Lage sein werden, verschiedene Anordnungen zu konzipieren, die zwar hier nicht explizit beschrieben werden, die aber Prinzipien der erfindungsgemäßen Offenbarung verkörpern.This description illustrates the principles of the inventive disclosure. It is thus understood that those skilled in the art will be able to devise various arrangements that, while not explicitly described herein, embody principles of the inventive disclosure.

Fig. 1 veranschaulicht die prinzipielle Funktionsweise eines Head-Up Displays. Das Head-Up Display 20 ist im Fahrzeug 10 hinter der Armaturenbrettverkleidung angebracht. Durch Projektion auf die Windschutzscheibe werden Zusatzinformationen in das Sichtfeld des Fahrers eingeblendet. Diese Zusatzinformationen erscheinen so als seien sie auf eine Projektionsfläche 21 im Abstand von 7 - 15 m vor dem Fahrzeug 10 projiziert. Durch diese Projektionsfläche 21 hindurch bleibt aber die reale Welt sichtbar. Mit den eingeblendeten Zusatzinformationen wird quasi eine virtuelle Umgebung erzeugt. Die virtuelle Umgebung wird theoretisch über die reale Welt gelegt und enthält die virtuellen Objekte, die den Fahrer bei der Fahrt unterstützen und informieren. Es wird aber nur auf einen Teil der Windschutzscheibe projiziert, so dass die Zusatzinformationen nicht beliebig im Sichtfeld des Fahrers angeordnet werden können. 1 illustrates the basic functionality of a head-up display. The head-up display 20 is mounted in the vehicle 10 behind the dash panel. Additional information is projected onto the windscreen in the driver's field of vision. This additional information appears as if it were projected onto a projection surface 21 at a distance of 7-15 m in front of the vehicle 10 . However, the real world remains visible through this projection surface 21 . A virtual environment is created with the additional information that is displayed. The virtual environment is theoretically placed over the real world and contains the virtual objects that support and inform the driver while driving. However, it is only projected onto part of the windshield, meaning that the additional information cannot be arranged arbitrarily in the driver's field of vision.

Fig. 2 zeigt das Cockpit des Fahrzeuges 10. Dargestellt ist ein Personenkraftwagen Pkw. Als Fahrzeug 10 kämen allerdings beliebige andere Fahrzeuge ebenfalls in Betracht. Beispiele von weiteren Fahrzeugen sind: Busse, Nutzfahrzeuge, insbesondere Lastkraftwagen Lkw, Landmaschinen, Baumaschinen, Schienenfahrzeuge usw. Der Einsatz der Erfindung wäre allgemein bei Landfahrzeugen, Schienenfahrzeugen, Wasserfahrzeugen und Luftfahrzeugen einsetzbar. 2 shows the cockpit of the vehicle 10. A passenger car is shown. However, any other vehicles could also be considered as the vehicle 10. Examples of other vehicles are: buses, commercial vehicles, in particular trucks, agricultural machinery, construction machinery, rail vehicles, etc. The use of the invention would generally be applicable to land vehicles, rail vehicles, water vehicles and aircraft.

In dem Cockpit sind drei Anzeigeeinheiten eines Infotainment-Systems dargestellt. Es handelt sich um das Head-Up-Display 20 und einen berührungsempfindlichen Bildschirm 30, der in der Mittelkonsole angebracht ist. Bei der Fahrt liegt die Mittelkonsole nicht im Sichtfeld des Fahrers. Deshalb werden die Zusatzinformationen während der Fahrt nicht auf der Anzeigeeinheit 30 eingeblendet.Three display units of an infotainment system are shown in the cockpit. It is the head-up display 20 and a touch-sensitive screen 30 mounted in the center console. When driving, the center console is not in the driver's field of vision. For this reason, the additional information is not displayed on the display unit 30 while driving.

Der berührungsempfindliche Bildschirm 30 dient dabei insbesondere zur Bedienung von Funktionen des Fahrzeugs 10. Beispielsweise können darüber ein Radio, ein Navigationssystem, eine Wiedergabe von gespeicherten Musikstücken und / oder eine Klimaanlage, andere elektronische Einrichtungen oder andere Komfortfunktionen oder Applikationen des Fahrzeugs 10 gesteuert werden. Zusammengefasst wird häufig von einem "Infotainment-System" gesprochen. Ein Infotainment-System bezeichnet bei Kraftfahrzeugen, speziell Pkw, die Zusammenführung von Autoradio, Navigationssystem, Freisprecheinrichtung, Fahrerassistenzsystemen und weiterer Funktionen in einer zentralen Bedieneinheit. Der Begriff Infotainment ist ein Kofferwort zusammengesetzt aus den Worten Information und Entertainment (Unterhaltung). Zur Bedienung des Infotainment-Systems wird hauptsächlich der berührungsempfindliche Bildschirm 30 ("Touchscreen") benutzt, wobei dieser Bildschirm 30 insbesondere von einem Fahrer des Fahrzeugs 10, aber auch von einem Beifahrer des Fahrzeugs 10 gut eingesehen und bedient werden kann. Unterhalb des Bildschirms 30 können zudem mechanische Bedienelemente, beispielsweise Tasten, Drehregler oder Kombinationen hiervon, wie beispielsweise Drückdrehregler, angeordnet sein.The touch-sensitive screen 30 is used in particular to operate functions of the vehicle 10. For example, a radio, a navigation system, playback of stored pieces of music and/or an air conditioning system, other electronic devices or other comfort functions or applications of the vehicle 10 can be controlled. In summary, it is often referred to as an "infotainment system". In motor vehicles, especially passenger cars, an infotainment system refers to the combination of car radio, navigation system, hands-free device, driver assistance systems and other functions in a central control unit. The term infotainment is a portmanteau composed of the words information and entertainment (entertainment). The touch-sensitive screen 30 (“touch screen”) is mainly used to operate the infotainment system, with this screen 30 being able to be viewed and operated easily by a driver of the vehicle 10 in particular, but also by a passenger of the vehicle 10 . In addition, mechanical operating elements, for example keys, rotary controls or combinations thereof, such as for example push-type rotary controls, can be arranged below the screen 30 .

Fig. 3 zeigt schematisch ein Blockschaltbild des Infotainment-Systems 200 sowie beispielhaft einige Teilsysteme oder Applikationen des Infotainment-Systems. Die BedienungsVorrichtung umfasst die berührungsempfindliche Anzeigeeinheit 30, eine Recheneinrichtung 40, eine Eingabeeinheit 50 und einen Speicher 60. Die Anzeigeeinheit 30 umfasst sowohl eine Anzeigefläche zum Anzeigen veränderlicher grafischer Informationen als auch eine über der Anzeigefläche angeordnete Bedienoberfläche (berührungssensitive Schicht) zum Eingeben von Befehlen durch einen Benutzer. 3 shows a schematic block diagram of infotainment system 200 and some subsystems or applications of the infotainment system by way of example. The operating device includes the touch-sensitive display unit 30, a computing device 40, an input unit 50 and a memory 60. The display unit 30 includes both a display surface for displaying changeable graphical information and a user interface (touch-sensitive layer) arranged above the display surface for entering commands User.

Die Anzeigeeinheit 30 ist über eine Datenleitung 70 mit der Recheneinrichtung 40 verbunden. Die Datenleitung kann nach dem LVDS-Standard ausgelegt sein, entsprechend Low Voltage Differential Signalling. Über die Datenleitung 70 empfängt die Anzeigeeinheit 30 Steuerdaten zum Ansteuern der Anzeigefläche des Touchscreens 30 von der Recheneinrichtung 40. Über die Datenleitung 70 werden auch Steuerdaten der eingegebenen Befehle von dem Touchscreen 30 zu der Recheneinrichtung 40 übertragen. Mit der Bezugszahl 50 ist eine Eingabeeinheit bezeichnet. Ihr zugehörig sind die schon erwähnten Bedienelemente wie Tasten, Drehregler, Schieberegler, oder Drehdrückregler, mit deren Hilfe die Bedienperson über die Menüführung Eingaben machen kann. Unter Eingabe wird allgemein das Anwählen einer ausgewählten Menüoption verstanden, wie auch das Ändern eines Parameters, das Ein- und Ausschalten einer Funktion usw. Typischerweise ist auch eine Lenkradbedienung von Teilen des Infotainmentsystems möglich. Diese Einheit ist nicht separat dargestellt, sondern wird als Teil der Eingabeeinheit 50 betrachtet.The display unit 30 is connected to the computing device 40 via a data line 70 . The data line can be designed according to the LVDS standard, corresponding to low-voltage differential signaling. The display unit 30 receives control data for driving the display surface of the touchscreen 30 from the computing device 40 via the data line 70 . Reference numeral 50 designates an input unit. The control elements already mentioned, such as buttons, rotary controls, slide controls or rotary push controls, which the operator can use to make entries via the menu navigation, belong to it. Entry is generally understood to mean selecting a selected menu option, as well as changing a parameter, turning a function on and off, etc. is typical Steering wheel operation of parts of the infotainment system is also possible. This unit is not shown separately, but is considered part of the input unit 50.

Die Speichereinrichtung 60 ist über eine Datenleitung 80 mit der Recheneinrichtung 40 verbunden. In dem Speicher 60 ist ein Piktogrammverzeichnis und / oder Symbolverzeichnis hinterlegt, mit den Piktogrammen und / oder Symbolen für die möglichen Einblendungen von Zusatzinformationen.The memory device 60 is connected to the computing device 40 via a data line 80 . A list of pictograms and/or a list of symbols is stored in the memory 60, with the pictograms and/or symbols for the possible insertions of additional information.

Die weiteren Teile des Infotainment-Systems Kamera 150, Radio 140, Navigationsgerät 130, Telefon 120 und Kombiinstrument 110 sind über den Datenbus 100 mit der Vorrichtung zur Bedienung des Infotainment-Systems verbunden. Als Datenbus 100 kommt die Highspeed-Variante des CAN-Bus nach ISO Standard 11898-2 in Betracht. Alternativ käme z.B. auch der Einsatz eines auf Ethernet-Technologie beruhenden Bussystems wie BroadR-Reach in Frage. Auch Bussysteme, bei denen die Datenübertragung über Lichtwellenleiter geschieht, sind einsetzbar. Als Beispiele werden genannt der MOST Bus (Media Oriented System Transport) oder der D2B Bus (Domestic Digital Bus). Hier wird noch erwähnt, dass die Kamera 150 als konventionelle Videokamera ausgelegt sein kann. In diesem Fall nimmt sie 25 Vollbilder/s auf, was bei dem Interlace-Aufnahmemodus 50 Halbbilder/s entspricht. Alternativ kann eine Spezialkamera eingesetzt werden, die mehr Bilder/s aufnimmt, um die Genauigkeit der Objekterkennung bei sich schneller bewegenden Objekten zu erhöhen. Es können mehrere Kameras zur Umfeldbeobachtung eingesetzt werden. Daneben könnten auch die schon erwähnten RADAR- oder LIDAR-Systeme ergänzend oder alternativ eingesetzt werden, um die Umfeldbeobachtung durchzuführen oder zu erweitern. Für die drahtlose Kommunikation nach innen und außen ist das Fahrzeug 10 mit einem Kommunikationsmodul 160 ausgestattet. Dieses Modul wird oft auch als On-Board Unit bezeichnet. Es kann für die Mobilfunk-Kommunikation, z.B. nach LTE Standard, entsprechend Long Term Evolution, ausgelegt sein. Ebenfalls kann es für WLAN-Kommunikation, entsprechend Wireless LAN, ausgelegt sein, sei es für die Kommunikation zu Geräten der Insassen im Fahrzeug oder für die Fahrzeug-zu-Fahrzeug Kommunikation etc.The other parts of the infotainment system, camera 150, radio 140, navigation device 130, telephone 120 and instrument cluster 110 are connected via data bus 100 to the device for operating the infotainment system. The high-speed variant of the CAN bus according to ISO Standard 11898-2 can be used as the data bus 100 . Alternatively, the use of a bus system based on Ethernet technology such as BroadR-Reach could also be considered. Bus systems in which data is transmitted via optical fibers can also be used. The MOST bus (Media Oriented System Transport) or the D2B bus (Domestic Digital Bus) are mentioned as examples. It is also mentioned here that the camera 150 can be designed as a conventional video camera. In this case, it records 25 frames/s, which corresponds to 50 fields/s in the interlace recording mode. Alternatively, a special camera can be used that takes more frames/s to increase the accuracy of object recognition for faster-moving objects. Several cameras can be used to monitor the surroundings. In addition, the already mentioned RADAR or LIDAR systems could also be used in addition or as an alternative to carry out or expand the area monitoring. Vehicle 10 is equipped with a communication module 160 for internal and external wireless communication. This module is often also referred to as an on-board unit. It can be designed for cellular communication, e.g. according to the LTE standard, corresponding to Long Term Evolution. It can also be designed for WLAN communication, corresponding to wireless LAN, be it for communication with devices belonging to the occupants in the vehicle or for vehicle-to-vehicle communication, etc.

Das erfindungsgemäße Verfahren zur Anzeige eines Trajektorien-Verlaufs vor einem Fahrzeug oder einem Objekt mit Hilfe einer Anzeigeeinheit wird im Folgenden anhand von mehreren Ausführungsbeispielen erläutert. Dabei wird als Beispiel eines Trajektorien-Verlaufs der Fahrtrichtungsverlauf vor einem Fahrzeug verwendet.The method according to the invention for displaying a trajectory profile in front of a vehicle or an object using a display unit is explained below using a number of exemplary embodiments. The direction of travel in front of a vehicle is used as an example of a trajectory profile.

Für die weiteren Figuren gilt, dass gleiche Bezugszahlen die gleichen Felder und Symbole bezeichnen wie bei der Beschreibung der Figuren 1 bis 3 erläutert.For the other figures, the same reference numbers denote the same fields and symbols as in the description of the Figures 1 to 3 explained.

Wie zuvor beschrieben, ist Grundlage der erfindungsgemäßen Anzeige des Fahrtrichtungsverlaufs ein virtuelles Raster, das in einem Abstand über der tatsächlichen realen Umwelt dargestellt wird. Die reale Umwelt entspricht dem realen Fahrbahnverlauf. Das Raster wird vorzugsweise so projiziert, dass es für den Fahrer so aussieht, dass das Raster in einem Abstand von einigen Zentimetern über der Fahrbahn liegt. Der Abstand kann dabei je nach Ausführungsart variieren.As previously described, the display of the course of travel direction according to the invention is based on a virtual grid that is displayed at a distance above the actual real environment. The real environment corresponds to the real course of the road. The grid is preferably projected in such a way that it appears to the driver that the grid is a few centimeters above the roadway. The distance can vary depending on the design.

In Fig. 4 ist eine erste Variante dargestellt, wie der Fahrtrichtungsverlauf erfindungsgemäß angezeigt werden kann. Der Fahrtrichtungsverlauf wird typischerweise als Navigationsroute im Rahmen der Navigationsfunktion des Navigationssystems 130 des Fahrzeuges 10 angezeigt. Es wird also dadurch der Weg markiert, der das Fahrzeug 10 zum eingegebenen Ziel führt. Im Dunkeln kann die Anzeige der Fahrtrichtung zur Unterstützung des Fahrers auch unabhängig von einem eingegebenen Ziel eingeblendet werden. In dem Fall würde dadurch der Fahrbahnverlauf angezeigt werden. Das hilft dem Fahrer, da er dann schon früher erkennen kann, welche Kurve oder Abbiegung als nächstes kommt. Die Darstellung des Fahrtrichtungsverlaufs geschieht in diesem Beispiel mit Hilfe eines Punktrasters 22. Das Punktraster 22 erstreckt sich vorzugsweise über die Breite der Fahrspur, auf der das Fahrzeug 10 sich bewegt. Dabei ist die Art der Darstellung in diesem Beispiel so gewählt, dass die Punkte im mittleren Bereich 23 stärker betont sind als die Punkte an den Rändern der Fahrspur. In dem in Fig. 4 gezeigten Beispiel sind die betonten Punkte durch Fettdruck hervorgehoben. Durch die Betonung der Punkte im mittleren Spurbereich wird beim Fahrer der Eindruck einer Linie verstärkt, wie er es auch sonst von Navigationssystemen gewohnt ist. Dies nutzt die schon beschriebene Fähigkeit der menschlichen Wahrnehmung aus, nach der das Gehirn fragmentierte Muster automatisch komplettiert.In 4 shows a first variant of how the course of the direction of travel can be displayed according to the invention. The direction of travel is typically displayed as a navigation route as part of the navigation function of navigation system 130 of vehicle 10 . The path that leads the vehicle 10 to the entered destination is thus marked. In the dark, the direction of travel can also be displayed to support the driver, independently of a destination that has been entered. In this case, the course of the road would be displayed. This helps the driver because he can see earlier which curve or turn is coming next. In this example, the course of the travel direction is represented with the aid of a point grid 22. The point grid 22 preferably extends over the width of the lane on which the vehicle 10 is moving. The type of display in this example is chosen so that the points in the middle area 23 are more strongly emphasized than the points at the edges of the lane. in the in 4 In the example shown, the emphasized points are highlighted in bold. By emphasizing the points in the middle of the lane, the impression of a line is reinforced for the driver, as he is used to from navigation systems. This exploits the ability of human perception already described, according to which the brain automatically completes fragmented patterns.

In der Fig. 5 wird eine erste Variante der Darstellung des Fahrtrichtungsverlaufes gezeigt, die für den Einsatz bei eher dunklen Umgebungsbedingungen vorteilhaft ist. Statt der vollflächigen Darstellung der Punkte des Rasters 22, mit dem der Fahrtrichtungsverlauf angezeigt wird, wird nur die Umrandung der Symbole 23, mit der die Rasterpunkte markiert sind, angezeigt. Bei diesen dunklen Umgebungsbedingungen reichen die hier in weiß dargestellten Anteile aus, um vom Fahrer angemessen wahrgenommen zu werden. Als Symbole werden in dieser Variante Kreise verwendet. Die Einblendung der Zahl "50" gibt die aktuelle Fahrzeuggeschwindigkeit an.In the figure 5 a first variant of the display of the course of the direction of travel is shown, which is advantageous for use in rather dark ambient conditions. Instead of the full-surface display of the points of the grid 22 with which the direction of travel is displayed, only the outline of the symbols 23 with which the grid points are marked is displayed. In these dark ambient conditions, the parts shown here in white are sufficient for the driver to perceive them appropriately. Circles are used as symbols in this variant. The display of the number "50" indicates the current vehicle speed.

Wenn die Umgebungshelligkeit zunimmt, werden die Symbole 23 des Rasters 22 zunehmend stärker hervorgehoben. Dies geschieht durch Auffüllen der Symbole vom Rand her. Dies kann stufenlos erfolgen, muss es aber nicht. Auch eine feinstufige Auffüllung käme als Variante in Betracht.As the ambient brightness increases, the symbols 23 of the grid 22 become progressively more prominent. This is done by padding the symbols from the edge. This can be done steplessly, but it doesn't have to be. A finely graduated filling would also be considered as a variant.

In der Fig. 6 ist das Stadium gezeigt, wo eine vollflächige Auffüllung der Symbole 23 erreicht ist. Diese Darstellung wird typischerweise bei voller Tageshelligkeit mit Sonnenschein gewählt. Wenn die Füllung der Symbole stufenlos erfolgt, kann die Berechnung des Füllgrades in Abhängigkeit der Helligkeitsverhältnisse erfolgen.In the 6 the stage is shown where the symbols 23 have been completely filled. This representation is typically selected in full daylight with sunshine. If the symbols are filled steplessly, the degree of filling can be calculated as a function of the brightness conditions.

Eine Beispielberechnung des Füllgrades FG in Abhängigkeit der Umgebungshelligkeit UH wird wie folgt vorgestellt.An example calculation of the degree of filling FG depending on the ambient brightness UH is presented as follows.

Die minimale Umgebungshelligkeit, bei der die Umrandung gerade wie in Fig. 5 dargestellt wird, sei UHmin . Demgemäß sei die Umgebungshelligkeit bei voller Tageshelligkeit UHmax . Wenn der Füllgrad der Symbole bei der Darstellung bei minimaler Umgebungshelligkeit FGR ist, dann berechnet sich der Füllgrad FG der Symbole bei einem gemessenen Helligkeitswert UH nach der Formel: FG = FG R UH UH min

Figure imgb0001
, wobei das Infotainmentsystem so kalibriert sein muss, dass UH max UH min = 1 FG R
Figure imgb0002
gilt.The minimum ambient light level at which the border is just as in figure 5 is represented, let UH min . Accordingly, the ambient brightness at full daylight is UH max . If the degree of filling of the symbols in the display with minimum ambient brightness FG is R , then the degree of filling FG of the symbols at a measured brightness value UH is calculated according to the formula: FG = FG R uh uh at least
Figure imgb0001
, whereby the infotainment system must be calibrated so that uh Max uh at least = 1 FG R
Figure imgb0002
is applicable.

Ebenfalls ist denkbar, dass der Füllgrad für die Minimaleinstellung FGR durch den Fahrer einstellbar ist.It is also conceivable that the degree of filling for the minimum setting FG R can be set by the driver.

Bei erweiterten Ausführungsformen werden zusätzliche Adaptionen vorgenommen. In einer ersten Erweiterung bezieht sich die Erweiterung auf andere schwierige Lichtverhältnisse.In the case of extended embodiments, additional adaptations are made. In a first expansion, the expansion relates to other difficult lighting conditions.

Liegen anderweitige schwierige Sichtverhältnisse vor, wird das adaptive Vorgehen zudem auf die Form der Symbole 23 bezogen. Im Falle von starkem Regen kann z.B. von der Verwendung runder Raster-Symbole 23 abgesehen und die Form zu eher eckigen Symbolen 23 verändert werden. Auch liegt der Vorteil der Adaption der Rastersymbole 23 in Abhängigkeit von Umweltgebenheiten in einer optimierten Wahrnehmbarkeit der AR-HUD Anzeigeelemente. Die Darstellung des Fahrtrichtungsverlaufs mit eckigen Raster-Symbolen ist in Fig. 7 gezeigt. Sollten Umweltgegebenheiten vorliegen, die die Verwendung bestimmter Formen ausschließen bzw. nicht empfehlenswert erscheinen lassen (z.B. Starkregen oder ein bestimmter Untergrund der Straße), sollte die Form der Elemente laufend angepasst werden. In dieser Darstellung sind eher rechteckige Elemente dargestellt, die aus den runden Elementen hervorgehen können. Voraussetzung dafür ist, dass eine entsprechend genaue Sensorik im Fahrzeug vorhanden ist. Regensensoren sind heute keine Sonderausstattung mehr in Kraftfahrzeugen und können diesen Zweck erfüllen. Alternativ käme auch eine indirekte Erfassung in Frage. Wenn z.B. die Geschwindigkeit des Wischermotors erfasst und ausgewertet wird, kann ebenfalls die Information über die Stärke des Regens gewonnen werden. Ebenfalls kämen Bildauswerteverfahren mit Kameras als Alternative in Betracht. Die Form der Rastersymbole müsste dann in kurzen Zeitabständen aktualisiert werden, weil die Niederschlagsituation sich während der Fahrt schnell ändern kann.If there are other difficult visibility conditions, the adaptive procedure is also related to the shape of the symbols 23 . In the case of heavy rain, for example, round raster symbols 23 can be dispensed with and the shape can be changed to more angular symbols 23 . The advantage of adapting the raster symbols 23 as a function of environmental conditions also lies in an optimized perceptibility of the AR-HUD display elements. The representation of the course of travel with square grid symbols is in 7 shown. If there are environmental conditions that rule out the use of certain shapes or make them not advisable (e.g. heavy rain or a certain road surface), the shape of the elements should be continuously adjusted will. In this representation, rather rectangular elements are shown, which can emerge from the round elements. The prerequisite for this is that a correspondingly precise sensor system is available in the vehicle. Rain sensors are no longer special equipment in motor vehicles and can serve this purpose. Alternatively, indirect recording could also be considered. If, for example, the speed of the wiper motor is recorded and evaluated, information about the intensity of the rain can also be obtained. Image evaluation methods with cameras could also be considered as an alternative. The shape of the raster symbols would then have to be updated at short intervals because the precipitation situation can change quickly while driving.

Darüber hinaus könnte eine Veränderung ebenfalls dann vorgenommen werden, wenn auf Seiten des Fahrzeugs bestimmte Veränderungen beim Betriebsmodus eintreten (z.B. die Auswahl eines Sportprogramms). In modernen Fahrzeugen wirken sich solche Einstellungen auf das komplette Antriebssystem aus, also Motor, Getriebe und Fahrwerk. Der Betriebsmodus wird dem Fahrer oft auf einer Anzeigeeinheit im Kombiinstrument 110 angezeigt. Die Erweiterung besteht hier darin, dass eine Anzeige auch über das Head-Up Display 20 erfolgt. In einer Ausgestaltung würden jeweils unterschiedliche Rastersymbole 23 je nach Fahrmodus eingesetzt werden.In addition, a change could also be made if certain changes in the operating mode occur on the vehicle side (e.g. selection of a sports program). In modern vehicles, such settings affect the entire drive system, i.e. engine, transmission and chassis. The operating mode is often displayed to the driver on a display unit in the instrument cluster 110 . The extension here is that a display also takes place via the head-up display 20 . In one embodiment, different raster symbols 23 would be used depending on the driving mode.

Bei dem Fahrprogramm "Sport" könnten z.B. nach vorne gerichtete Dreiecke als Rastersymbole 23 eingesetzt werden. Bei dem Fahrprogramm "Normal" könnten Rechteck-Symbole verwendet werden. Bei dem Fahrprogramm "Eco" könnten Kreis-Symbole verwendet werden. Zusätzlich könnte eine farbliche Gestaltung der Raster-Symbole für eine bessere Erkennbarkeit der Bedeutung der Symbole sorgen. Die Symbole für den "Sport"-Modus würden die Farbe Rot erhalten. Die Symbole für den "Normal"-Modus würden die Farbe Blau oder Weiß erhalten. Die Symbole für den "Eco"-Modus würden die Farbe Grün oder Blau erhalten.For example, triangles pointing forward could be used as grid symbols 23 in the "Sport" driving program. Rectangular symbols could be used for the "Normal" driving program. Circle symbols could be used for the “Eco” driving program. In addition, a colored design of the grid symbols could make the meaning of the symbols easier to recognize. The "Sport" mode icons would be red in color. The "Normal" mode icons would be colored blue or white. The "Eco" mode icons would be colored green or blue.

In der Fig. 8 wird jetzt noch der Ablauf eines Programms gezeigt, das zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens in der Recheneinheit 40 abgearbeitet wird.In the 8 the sequence of a program which is processed in the arithmetic unit 40 in order to carry out the method according to the invention is now also shown.

Der Programmstart ist mit der Bezugszahl 405 bezeichnet. Im Programmschritt 410 wird die Umgebungshelligkeit UH für das Fahrzeug 10 erfasst. Dazu kann im Cockpit ein dedizierter Helligkeitssensor vorgesehen sein. Oft sind aber schon Helligkeitssensoren in anderen Komponenten verbaut. Als Beispiel wird das Kombiinstrument 110 und der berührungsempfindliche Bildschirm 30 genannt. Die gemessenen Helligkeitswerte würden über die Bussysteme 100 und 70 in die Recheneinheit 40 übertragen werden. Eine andere Form der Erfassung der Umgebungshelligkeit kann auch durch Bildauswertung des von der Kamera 150 aufgenommen Bildes erfolgen. Im Programmschritt 415 wird die Niederschlagsart bzw. Niederschlagsstärke NA erfasst. Dies kann so erfolgen wie bereits beschrieben, mit Regensensor, Geschwindigkeit des Wischermotors oder ebenfalls durch ein Bildauswerteverfahren und Kamera 150. Im nachfolgenden Schritt 420 wird der eingestellte Fahrmodus FM erfasst. Die Einstellung wird sowieso in der Recheneinheit 40 in einer entsprechenden Registerstelle abgespeichert. Der Wert an der Registerstelle wird in diesem Schritt ausgelesen. Danach erfolgt die Auswahl der Rastersymbole 23 in Abhängigkeit der erfassten Parameter UH, NA, FM. Die Piktogramme für die Symbole sind in einer Tabelle eingetragen, die im Speicher 60 abgespeichert ist. Es können dort eine Vielzahl von Piktogrammen abgelegt sein, z.B. für die verschiedenen Füllgrade bei einer feinstufigen Abstufung. So können dann fertige Symbole bereits mit dem gewünschten Füllgrad abgerufen werden, ohne sie umrechnen zu müssen. Anschließend erfolgt im Programmschritt 430 die Übernahme der Navigationsroute von dem Navigationssystem 130 in die Recheneinheit 40. Danach erfolgt im Schritt 435 dann die Berechnung des Rasters 22 für die Einblendung auf dem Head-Up Display 20 mit den ausgewählten Symbolen 23 für die geplante Navigationsroute. Wie dieser Schritt ausgeführt wird, ist von den entsprechenden Berechnungsmethoden der bekannten Navigationssysteme bekannt. Schließlich werden die Daten für die Einblendung des Rasters 22 im Schritt 440 an das Head-Up Display 20 übertragen. Dieses blendet das berechnete Raster 22 dann in das Sichtfeld des Fahrers ein. Das Programm endet im Programmschritt 445.The start of the program is denoted by the reference number 405 . In program step 410, ambient brightness UH for vehicle 10 is recorded. A dedicated brightness sensor can be provided in the cockpit for this purpose. However, brightness sensors are often installed in other components. The instrument cluster 110 and the touch-sensitive screen 30 are mentioned as an example. The measured brightness values would are transmitted to the arithmetic unit 40 via the bus systems 100 and 70 . Another way of detecting the ambient brightness can also be done by evaluating the image recorded by the camera 150 . In program step 415, the type or intensity of precipitation NA is recorded. This can be done as already described, using a rain sensor, the speed of the wiper motor, or also using an image evaluation method and camera 150. In the subsequent step 420, the set driving mode FM is recorded. The setting is stored anyway in the arithmetic unit 40 in a corresponding register location. The value at the register location is read out in this step. The raster symbols 23 are then selected as a function of the detected parameters UH, NA, FM. The pictograms for the symbols are entered in a table which is stored in memory 60. A large number of pictograms can be stored there, for example for the various degrees of filling in a finely graded gradation. In this way, finished symbols can be called up with the required degree of filling without having to convert them. Then, in program step 430, the navigation route is transferred from the navigation system 130 to the computing unit 40. Then, in step 435, the grid 22 is calculated for the overlay on the head-up display 20 with the selected symbols 23 for the planned navigation route. How this step is carried out is known from the corresponding calculation methods of the known navigation systems. Finally, the data for overlaying the grid 22 is transmitted to the head-up display 20 in step 440 . This then blends the calculated grid 22 into the driver's field of vision. The program ends in program step 445.

Alle hierin erwähnten Beispiele wie auch bedingte Formulierungen sind ohne Einschränkung auf solche speziell angeführten Beispiele zu verstehen. So wird es zum Beispiel von Fachleuten anerkannt, dass das hier dargestellte Blockdiagramm eine konzeptionelle Ansicht einer beispielhaften Schaltungsanordnung darstellt. In ähnlicher Weise ist zu erkennen, dass ein dargestelltes Flussdiagramm, Zustandsübergangsdiagramm, Pseudocode und dergleichen verschiedene Varianten zur Darstellung von Prozessen darstellen, die im Wesentlichen in computerlesbaren Medien gespeichert und somit von einem Computer oder Prozessor ausgeführt werden können. Das in den Patentansprüchen genannte Objekt kann ausdrücklich auch eine Person sein.All examples mentioned herein, as well as conditional language, are intended to be understood as not being limited to such specifically cited examples. For example, it will be appreciated by those skilled in the art that the block diagram presented herein represents a conceptual view of exemplary circuitry. Similarly, it will be appreciated that an illustrated flowchart, state transition diagram, pseudo-code, and the like are various variations representing processes that may be stored substantially on computer-readable media and thus executable by a computer or processor. The object named in the patent claims can expressly also be a person.

Eine andere Umweltgegebenheit, die ebenfalls der Grund für eine Anpassung der Rastersymbole sein kann, kann z.B. der Fahrbahnuntergrund sein. Bei bestimmten Pflasterungen wie Kopfsteinpflaster kann es z.B. vorteilhaft sein, abweichende Formen der Rastersymbole zu verwenden. Das gilt aber auch für andere Fahrbahnbeschaffenheiten (Beton, verschiedene Asphaltarten wie Flüsterasphalt, Wald- und Feldwege, etc.). Wenn viele Schlaglöcher auf der Fahrbahn vorhanden sind, sollte ebenfalls eine Anpassung erfolgen. Die Schlaglöcher sollten gut erkennbar sein, damit der Fahrer ihnen ausweichen kann. Auch wenn eine Vielzahl von Linienmarkierungen (z.B. Schraffuren bei Sperrflächen) auf der Fahrbahn vorhanden sind, könnte eine Anpassung der Symbole erfolgen.Another environmental factor, which can also be the reason for an adjustment of the raster symbols, can be the road surface, for example. With certain types of pavement, such as cobblestones, it can be advantageous to use different forms of the grid symbols. But this also applies to other road surfaces (Concrete, various types of asphalt such as whisper asphalt, forest and field paths, etc.). If there are many potholes on the road, an adjustment should also be made. The potholes should be clearly visible so that the driver can avoid them. Even if there are a large number of line markings (e.g. hatching in restricted areas) on the roadway, the symbols could be adjusted.

Allgemein geht es darum, die Anpassung der Rastersymbole dynamisch an die Umweltgegebenheiten anzupassen. Wenn sich das Fahrzeug in einer städtischen Umgebung bewegt, wo das Umfeld eher einem Grauton entspricht, kann durch Verändern der Farbe in Gelb, Blau, Grün für die Rastersymbole eine Akzentuierung erreicht werden. Bei einer bunteren ländlichen Umgebung können die Rastersymbole eher in Grautönen oder anderen monochromen Tönen bleiben. Hier würde also die Fahrbahnumgebung ausgewertet werden. Wenn auf der Fahrbahn viele Fahrzeuge unterwegs sind, z.B. auf einer Autobahn mit sehr vielen Pkw oder Lkw, und beim Heranfahren an ein Stauende die Bremslichter leuchten, sollte jedenfalls eine andere Farbe als Rot für die Rastersymbole gewählt werden. Hier würde also die Verkehrssituation als Umweltgegebenheit ausgewertet werden. Die Anpassung sollte möglichst dynamisch erfolgen. In einer einfacheren Variante würde die Anpassung wegen der Fahrbahnumgebung durch die Navigationsroute vorgegeben werden und wäre in dieser Hinsicht eher statisch.In general, it is about dynamically adapting the grid symbols to the environmental conditions. When the vehicle is moving in an urban environment where the environment is more of a shade of gray, accentuation can be achieved by changing the color to yellow, blue, green for the grid symbols. For a more colorful rural setting, the raster icons may be more likely to stay in shades of gray or other monochrome tones. The roadway environment would therefore be evaluated here. If there are many vehicles on the road, e.g. on a motorway with a large number of cars or trucks, and the brake lights come on when you approach the end of a traffic jam, you should definitely choose a color other than red for the grid symbols. Here, the traffic situation would be evaluated as an environmental factor. The adjustment should be as dynamic as possible. In a simpler variant, the adjustment due to the roadway environment would be specified by the navigation route and would be rather static in this regard.

Es sollte verstanden werden, dass das vorgeschlagene Verfahren und die zugehörigen Vorrichtungen in verschiedenen Formen von Hardware, Software, Firmware, Spezialprozessoren oder einer Kombination davon implementiert werden können. Spezialprozessoren können anwendungsspezifische integrierte Schaltungen (ASICs), Reduced Instruction Set Computer (RISC) und / oder Field Programmable Gate Arrays (FPGAs) umfassen. Vorzugsweise wird das vorgeschlagene Verfahren und die Vorrichtung als eine Kombination von Hardware und Software implementiert. Die Software wird vorzugsweise als ein Anwendungsprogramm auf einer Programmspeichervorrichtung installiert. Typischerweise handelt es sich um eine Maschine auf Basis einer Computerplattform, die Hardware aufweist, wie beispielsweise eine oder mehrere Zentraleinheiten (CPU), einen Direktzugriffsspeicher (RAM) und eine oder mehrere Eingabe/Ausgabe (I/O) Schnittstelle(n). Auf der Computerplattform wird typischerweise außerdem ein Betriebssystem installiert. Die verschiedenen Prozesse und Funktionen, die hier beschrieben wurden, können Teil des Anwendungsprogramms sein oder ein Teil, der über das Betriebssystem ausgeführt wird.It should be understood that the proposed method and associated devices can be implemented in various forms of hardware, software, firmware, special purpose processors or a combination thereof. Specialty processors can include Application Specific Integrated Circuits (ASICs), Reduced Instruction Set Computers (RISC), and/or Field Programmable Gate Arrays (FPGAs). Preferably, the proposed method and device is implemented as a combination of hardware and software. The software is preferably installed as an application program on a program storage device. Typically, it is a computer platform based machine that includes hardware such as one or more central processing units (CPU), random access memory (RAM), and one or more input/output (I/O) interfaces. An operating system is typically also installed on the computer platform. The various processes and functions described here can be part of the application program or a part that runs through the operating system.

Die Offenbarung ist nicht auf die hier beschriebenen Ausführungsbeispiele beschränkt. Es gibt Raum für verschiedene Anpassungen und Modifikationen, die der Fachmann aufgrund seines Fachwissens als auch zu der Offenbarung zugehörend in Betracht ziehen würde.The disclosure is not limited to the exemplary embodiments described here. There is room for various adaptations and modifications that those skilled in the art would contemplate based on their skill in the art as well as belonging to the disclosure.

Die Erfindung wird in den Ausführungsbeispielen am Beispiel des Einsatzes in Fahrzeugen genauer erläutert. Von besonderem Interesse kann die Anwendung auch für den Bereich der Einsatzfahrzeuge von Feuerwehr, Ärzten, Polizei, Katastrophenschutz etc. sein, um die Einsatzkräfte dabei zu unterstützen, besonders schnell hilfsbedürftige Personen aufzufinden oder um Gefahren abzuwenden. Hier wird auch auf die Einsatzmöglichkeit bei Flugzeugen und Helikoptern zum Beispiel bei Landemanövern oder Sucheinsätzen etc. hingewiesen.The invention is explained in more detail in the exemplary embodiments using the example of use in vehicles. The application can also be of particular interest for emergency vehicles used by the fire brigade, doctors, police, civil protection, etc., in order to support the emergency services in finding people in need of help particularly quickly or in order to avert danger. The possibility of use in aircraft and helicopters, for example in landing maneuvers or search operations, etc., is also pointed out here.

Es wird aber darauf hingewiesen, dass der Einsatz nicht darauf beschränkt ist. Die Erfindung kann immer dann eingesetzt werden, wenn mit AR-Einblendungen das Sichtfeld eines Fahrers, einer Bedienperson oder auch einfach nur einer Person mit Datenbrille angereichert werden kann.However, it is pointed out that the use is not limited to this. The invention can be used whenever the field of view of a driver, an operator or simply a person with data glasses can be enriched with AR overlays.

Auch bei ferngesteuerten Geräten wie Robotern, bei denen die Fernsteuerung über einen Monitor erfolgt, auf dem ein Kamerabild wiedergegeben wird, können AR Einblendungen die Bedienung erleichtern. Also besteht hier auch eine Einsatzmöglichkeit.AR overlays can also make operation easier for remote-controlled devices such as robots, which are controlled remotely via a monitor on which a camera image is displayed. So there is also an opportunity here.

BezugszeichenlisteReference List

1010
Fahrzeugvehicle
2020
Head-Up Display HUDHead Up Display HUD
2121
virtuelle Projektionsflächevirtual projection surface
2222
Rastergrid
2323
Rastersymbolraster icon
3030
berührungsempfindliche Anzeigeeinheittouch-sensitive display unit
4040
Recheneinheitunit of account
5050
Eingabeeinheitinput unit
6060
Speichereinheitstorage unit
7070
Datenleitung zur AnzeigeeinheitData line to the display unit
8080
Datenleitung zur SpeichereinheitData line to storage unit
9090
Datenleitung zur EingabeeinheitData line to the input unit
100100
Datenbusdata bus
110110
Kombiinstrumentinstrument cluster
120120
Telefonphone
130130
Navigationsgerätnavigation device
140140
Radioradio
150150
Kameracamera
160160
Kommunikationsmodulcommunication module
200200
Infotainment-SystemInfotainment system
405 - 445405-445
verschiedene Programmschrittedifferent program steps

Claims (14)

  1. Method for displaying the course of a trajectory in front of a vehicle (10) or in front of a person, a pedestrian, a bicycle or a motorcycle with the aid of an augmented reality display unit (20) in the form of a head-up display (HUD), data glasses or a monitor, on which a camera image is displayed, wherein the trajectory is overlaid in the field of view of the driver, the person or the pedestrian on the augmented reality display unit (20), wherein the trajectory course is represented in grid form, characterized in that the points of the grid (22) are represented using symbols (23), of which only the border or the completely filled symbols (23) are represented depending on the environmental condition, wherein the ambient brightness is detected and analysed as a first environmental condition, wherein, in the case of low ambient brightness, the points of the grid (22) are represented using symbols (23), of which only the border is represented, and wherein, in the case of high ambient brightness, the points of the grid (22) are represented using symbols (23) which are represented filled up over the full surface.
  2. Method according to Claim 1, wherein, if the ambient brightness increases, the symbols (23) of the grid (22) are highlighted increasingly more strongly by filling up the symbols from the edge.
  3. Method according to Claim 2, wherein the filling-up process takes place continuously.
  4. Method according to Claim 2, wherein the filling-up process takes place as a finely graded filling-up process.
  5. Method according to any one of the preceding claims, wherein a driving direction course is represented with the aid of a point grid (22), the point grid (22) extends over the width of a lane on which the vehicle (10) is moving, wherein the points in the middle region (23) are emphasized more strongly than the points at the edges of the lane.
  6. Method according to any one of the preceding claims, wherein types of precipitation such as rain, heavy rain, snow, hail, or fog are detected and analysed as a second environmental condition.
  7. Method according to Claim 6, wherein, in the case of rain and/or heavy rain, the points of the grid (22) are represented using symbols (23) which have a shape which can be differentiated better from rain, in particular raindrops, wherein the shape of the symbols (23) corresponds to a rectangular shape.
  8. Method according to any one of Claims 1 to 7, wherein operating modes of the vehicle, such as engine settings, chassis settings, and driver assistance settings, are detected and analysed as a third environmental condition.
  9. Method according to any one of Claims 1 to 8, wherein the roadway composition and/or the roadway environment and/or the traffic situation is/are detected and analysed as a fourth environmental condition.
  10. Method according to any one of the preceding claims, wherein the size and/or the colour of the symbols (23) is/are varied depending on the environmental condition.
  11. Device which is configured to carry out the method according to any one of the preceding claims, comprising an augmented reality display unit (20), using which virtual items of additional information can be overlaid in the field of view of the driver, the person or the pedestrian, and a processing unit (40) and also one or more components (110, 130, 150, 160) for detecting environmental conditions which comprise at least the ambient brightness, characterized in that the processing unit (40) computes a grid (22) for the display of a trajectory course, wherein the processing unit (40) either selects correspondingly precomputed and stored symbols (23) for the points of the grid (22), which only show the border or the completely filled symbols (23), in dependence on the ambient brightness, or wherein the processing unit (40) converts the selected symbols (23) in order to be able to represent only the border or the completely filled symbols (23) depending on the ambient brightness.
  12. Device according to Claim 11, wherein the display unit (20) is a head-up display (HUD) or data glasses.
  13. Motor vehicle, characterized in that the motor vehicle (10) comprises a device according to any one of Claims 11 to 12.
  14. Computer program, characterized in that the computer program is designed, upon execution in a processing unit (40) in a device according to Claim 11, to carry out the steps of the method for displaying the course of a trajectory in front of a vehicle (10) or in front of a person, a pedestrian, a bicycle or a motorcycle according to any one of Claims 1 to 10.
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